专利名称：基于多种传输媒体协同工作的可视电话设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及多种传输媒体参与的实时通讯和多媒体通信技术，特别是关于一种由IP网络和普通电话网络共同参与协作完成的可视电话设备。
背景技术：
电话作为人们日常生活、工作中不可或缺的通讯工具，以其方便、快捷等特点被广泛应用，但普通电话机只能是″只闻其声，不见其人″。随着时代的进步和人们生活水平的提高，希望在通话的同时能看到对方的音容笑貌成了许多人梦寐以求的愿望。可视电话系统，有时也被称为视频电话系统，是指两个不同地方的个人或群体，通过可视电话系统，将声音、影像互传，达到即时且互动的沟通。可视电话系统属于多媒体通信范畴，是一种有着广泛应用领域的视讯会议系统，使人们在通话时能够看到对方影像，它不仅适用于家庭生活，而且还可以广泛应用于各项商务活动、远程教学、保密监控、医院护理、医疗诊断、科学考察等不同行业的多种领域。
基于公众电话交换网(PSTNPublic Switched TelephoneNetwork)的可视电话最早出现于二十世纪六十年代，但是一直以来都未得到广泛的应用，其中一个主要的原因是可视电话所要求的带宽比话音通讯要大得多，整个可视电话系统的投资巨大。
随着宽带IP(Internet Protocol)网络的高速发展，宽带网络的基础设施的大量建设，以及IP技术的成熟，为可视电话的应用开辟了新的道路，于是，可视电话被大量应用于IP网络环境，解决了通信带宽问题，也不需要花费巨额投资来升级当前的电信网络。但是，由于IP网络实时通讯并没有质量保证，所以导致以音频为主，视频为辅的各种可视电话服务并没有如大家预期的那样大规模应用。
目前现有的传统可视电话在传输信道上可分为PSTN型、ISDN(综合业务数字网)型、IP型等多种方式。其实现方式或者采用纯软件的方式依托计算机和宽带IP来实现，或者采用纯硬件的方式基于PSTN、ISDN、宽带IP来实现。纯软件的方式的缺点是使用上操作复杂，与人们传统的打电话的习惯不相符，严重依赖计算机，在计算机关机时就甚至无法提供音频服务，同时也不能够在根本上保证基本的音频服务质量。纯硬件的方式需要配置独立的可视电话终端来处理图像和声音，这样的终端设备往往结构复杂，成本高，价格昂贵，同时也不能保证相对低价格下的服务质量。
总而言之，上述传统的可视电话都是致力于在一种传输媒体上(或者在公众电话交换网上，或者在IP网上)同时传输音频信息和视频信息，但目前的技术和应用环境还不能够完全保证这种在同一传输媒体上同时实时传输音频视频的服务质量。因此，如何充分利用不同传输媒体的各自优点，来为消费者提供优质的可视电话服务，是业界普遍感到棘手的难题。
实用新型内容针对现有技术的缺点，本实用新型的目的是提供一种基于多种传输媒体协同工作的可视电话设备，在对现有的设备使用不构成影响和不改变用户的使用习惯的同时，使得用户只需要很小的投资就可以很方便地使用可视电话业务，而且仍然可以方便的拨打普通电话。
为了实现上述目的，本实用新型的解决方案是本实用新型提出了一种基于多种传输媒体协同工作的可视电话设备，该设备包括摘挂机检测单元、收号器单元、中央处理器单元、音频输入输出接口和视频终端输出接口；所述摘挂机检测单元用于检测通过所述音频输入输出接口的呼叫是否在线，并将该是否在线的信息输入到所述的中央处理器单元；所述收号器单元用于读取通过所述音频输入输出接口的呼叫的主或被叫号码，并将该主或被叫号码输入到所述的中央处理器单元；所述中央处理器单元用于接收摘挂机检测单元的检测信息和收号器单元的主或被叫号码信息，并把该检测信息和主或被叫号码信息通过视频终端输出接口发送给视频终端。
其中所述视频终端输出接口为USB接口。
所述音频输入输出接口为RJ11接口。
本实用新型所提供的可视电话设备，其中，视频和音频使用不同的传输媒体，如视频使用IP网络、音频使用公众电话交换网，对于使用中主要的通讯方式(例如音频电话)采用有完全质量保证的传输媒体(例如公众电话交换网)，而另一通讯方式为辅助方式(例如视频交互)采用另外一种传输媒体(例如IP网络或者有线电视网络)。因此本实用新型与现有技术相比，显然具有以下的优点和有益效果(1)、充分利用了已有的视频音频设备和传输媒体通道，不需要专门的视频音频终端和构筑专用通道；(2)、对现有视频音频设备的本身使用和功能不构成任何影响；(3)、用户不需要改变任何的对现有视频音频设备的使用习惯(包括拨号规则等)；(4)、充分利用现有传输媒体各自的优势，在不同的媒体上传输不同的信息(语音在音频网络上传输，图像在视频网络上传输)，并在各自传输中保证服务质量；(5)、本实用新型所提供的设备结构简单、成本低、性能价格比高。
本实用新型所采用的具体实施例设计，将藉由以下的实施例及附呈图式作进一步的说明。
图1是本实用新型的实施例所述可视电话设备的系统结构示意图；图2是使用本实用新型实施例所述可视电话设备的系统结构示意图；图3是使用本实用新型实施例所述可视电话设备的、包含有主叫侧和被叫侧的系统结构示意图；图4是本实用新型的实施例所述可视电话实现方法的流程图；图5是本实用新型的实施例各单元的实际电路连接简图。
具体实施方式
首先参阅图1所示，本实施例所述的可视电话设备主要由以下部分组成摘挂机检测单元201、收号器单元202、中央处理器单元(CPU)203、音频输入输出接口204和视频终端输出接口205，所述视频终端输出接口205为USB接口，所述音频输入输出接口204为RJ11接口。其中所述摘挂机检测单元201用于检测通过所述音频输入输出接口204的呼叫是否在线，并将该是否在线的信息输入到所述的中央处理器单元203，所述摘挂机检测单元201为现有公知技术，在很多关于程控交换机的教材中都有相关介绍，例如北京航空航天大学出版社2002-09-01出版的《现代电信交换技术与通信网》一书中，在6.3.1节就有详细介绍。
所述收号器单元202用于读取通过所述音频输入输出接口204的呼叫的主或被叫号码，并将该主或被叫号码输入到所述的中央处理器单元203，其型号为用于FSK(FSKFrequency Shift Keying，频移键控)收号的HT9032D和DTMF(DTMFDual-Tone Multi Frequency，双音多频)收号的HT9170D。
所述中央处理器单元203用于接收摘挂机检测单元201的检测信息和收号器单元202的主或被叫号码信息，并把该检测信息和主或被叫号码信息通过视频终端输出接口205发送给视频终端，其选型为HT82K95系列芯片。
图5是上述主要单元的电路连接简图，主要描述信号线的连接，其他线路都是为了保证芯片工作的部分，如电源等没有详细列出。电话机的DTMF信号送到HT9170的1、2、3、4脚，转换成数据后从11、12、13、14脚输出送到CPU的1、2、3、4脚，电话线(即PSTN公众电话交换网相连的电话线)上的FSK信号送到HT9032的3、4脚，转换成数据后从1脚输出到CPU的20脚。CPU处理后经过其10脚输出到计算机。
图2是使用本实用新型实施例所述可视电话设备的系统结构示意图，本实施例所述的可视电话设备103也可称为媒体协同设备。该系统由IP网络101、PSTN公众电话交换网102、可视电话设备103、配置有摄像头和显示器的计算机104(即视频终端)、音频普通电话机105(即语音终端)所构成。IP网络101和计算机104相连，公众电话交换网102、音频普通电话机105分别和可视电话设备103的音频输入输出接口204相连，而可视电话设备103的视频终端输出接口205和计算机104的USB接口相连。
计算机104需要配置有显示器、连接IP网的设备，在计算机上运行有可视电话软件，该可视电话软件能够将本地和已知IP地址的远程视频终端(该远程视频终端也运行有相同的可视电话软件)之间进行视频交互，该可视电话软件以SIP协议(互联网上的会话协议)为基础，通过网卡可以与IP网络上的其它计算机上运行有相同类型的客户端软件进行通信，对方的视频图像就显示在计算机的显示器上。该可视电话软件负责控制与IP网络上其它计算机进行通信连接。这种可视电话非常普遍，此处不再详细介绍。
另外，该计算机运行有本可视电话设备103的驱动软件，该驱动软件可以使得计算机能够识别该可视电话设备103，并将可视电话设备103通过USB接口205传送来的主或被叫号码通过SIP协议发送给SIP服务器，SIP服务器把该号码转换成确定的IP地址。并将转换后的IP地址提供给可视电话软件使用。总之，上述视频终端装置的核心功能是完成视频交互，而完成电话号码转换为IP地址的功能既可以由该视频终端装置完成，也可以由可视电话设备103完成，只是如果由可视电话设备103完成，将会增加该可视电话设备103的制造成本，但是技术实现上是非常简单的。本实施例中设定由该视频终端装置完成。
可视电话设备103通过USB接口205使用连接线与计算机相连接，其功能是在CPU 203的控制下监听电话网102上的信息，检测到呼叫后，通过HT9032D芯片(FSK收号器单元)接收主叫用户的号码，在CPU的控制下由视频终端输出接口205，即USB处理单元(其为芯片CP2101，其为现有技术)通过连接线发送给计算机104。计算机104中的驱动软件在接收到主叫号码后控制计算机从预先存放的位置处(例如SIP服务器或其他数据库)读取相对应的IP地址，该IP地址和主叫号码是相匹配的，同时检测主叫号码的可用性(即通过服务系统判断该号码是否是使用可视电话的号码)，从而计算机104在本地和主叫用户之间建立可能的视频连接。
配置有摄像头和显示器的计算机104，其中，摄像头为可视电话的另一方(远程视频终端)提供本地侧的视频图像，是本地视频的输入源，本地的视频图像在建立了可视电话呼叫后根据对方的IP地址被发送给对端计算机，计算机显示器是可视电话显示另一方图像的设备，是另一方图像的输出源。
如图2所示，本实施例的可视电话设备同时支持视频交互和普通的语音电话，一方面通过网卡与IP网络101相连接，一方面又通过RJ11接口的电话线与PSTN公众电话交换网102相连接。实现这种可视电话的通信双方正常都要求使用本实用新型的可视电话设备，但也可以对基于标准的SIP协议的可视电话产生视频回应。使用本实用新型的可视电话设备还可以接听或者拨打任何的普通电话，即对方既可以是安装有本实用新型可视电话设备的终端，也可以是普通的音频电话机，如果是后者时没有视频图像，只有话音服务。
本实用新型实现的可视电话工作原理如下当计算机启动时，假设计算机104中的视频软件已经运行，这样根据本实施例所述可视电话实现方法中的可视电话设备的工作方式、可视电话的主叫和被叫方式，以及对方是否使用本实用新型实现方法下的可视电话分为两大类八种情况第一类本实用新型实现的可视电话设备作为主叫(1.1)可视电话设备103工作在被叫驱动(1.1.1)使用本实用新型实现的可视电话设备拔打普通电话用户在普通电话上摘机拨打一个电话号码，可视电话设备103在主叫侧，不被驱动，此时的使用和普遍电话呼叫没有区别。
(1.1.2)使用本实用新型实现的可视电话设备拨打用本实用新型实现的可视电话设备用户在和可视电话设备相连的普通电话上摘机拨打被叫的电话号码，可视电话设备103通过计算机104上运行的可视电话软件定位主叫侧的IP地址后，接通IP网络。
(1.2)可视电话设备103工作在主叫驱动(1.2.1)使用本实用新型实现的可视电话设备拔打普通电话用户在和可视电话设备103相连的普通电话上摘机拨打被叫的电话号码，主叫侧的可视电话设备103接收用户拨打的被叫号码，同时通过计算机104上运行的可视电话软件定位主叫侧的IP地址后，接通IP网络，并视频呼叫该IP地址所对应的被叫侧，由于被叫是普通电话，视频呼叫不会成功。
(1.2.2)使用本实用新型实现的可视电话设备拨打用本实用新型实现的可视电话设备用户在和可视电话设备103相连的普通电话上摘机拨打被叫的电话号码，主叫侧的可视电话设备103接收用户拨打的被叫号码，同时通过计算机104上运行的可视电话软件定位主叫侧的IP地址后，接通IP网络，并视频呼叫该IP地址所对应的被叫侧，建立视频呼叫连接。
从上可以看出，用本实用新型实现的可视电话设备作为主叫时，对用户的使用没有任何影响，也不需要改变拨号规则，也可以不知道对方是否使用本实用新型实现的可视电话设备，在任何时候都可以建立语音呼叫连接，如果可能就可以建立视频呼叫连接，实现可视电话。
第二类本实用新型实现的可视电话设备作为被叫
(2.1)可视电话设备103工作在被叫驱动(2.1.1)使用普通电话拔打本实用新型实现的可视电话设备主叫方是普通电话，在被叫侧和可视电话设备相连的普通电话正常震铃等的同时，可视电话设备103也接收到主叫号码，同时通过计算机104上运行的可视电话软件定位主叫侧的IP地址后，接通IP网络，并视频呼叫该IP地址所对应的主叫侧，由于被叫是普通电话，视频呼叫不会成功。
(2.1.2)使用本实用新型实现的可视电话设备拨打用本实用新型实现的可视电话设备主叫方是用本实用新型实现的可视电话设备，在被叫侧和可视电话设备相连的普通电话正常震铃等的同时，可视电话设备103也接收到主叫号码，同时通过计算机104上运行的可视电话软件定位主叫侧的IP地址后，接通IP网络，并视频呼叫该IP地址所对应的主叫侧，建立视频呼叫连接。
(2.2)可视电话设备103工作在主叫驱动(2.1.1)使用普通电话拔打本实用新型实现的可视电话设备主叫方是普通电话，在被叫侧和可视电话设备相连的普通电话正常震铃，仅仅建立语音呼叫连接。
(2.1.2)使用本实用新型实现的可视电话设备拨打用本实用新型实现的可视电话设备主叫方是用本实用新型实现的可视电话设备，在被叫侧和可视电话设备相连的普通电话正常震铃等的同时，主叫侧的可视电话设备103也接收到被叫号码，同时通过计算机104上运行的可视电话软件定位被叫侧的IP地址后，接通IP网络，并视频呼叫该IP地址所对应的被叫侧，建立视频呼叫连接。
从上可以看出，用本实用新型实现的可视电话设备103作为被叫时，对用户的使用也没有任何影响，在任何时候都可以建立语音呼叫连接，如果可能就可以建立视频呼叫连接，实现可视电话。
当计算机104没有启动时，或者可视电话设备103没有上电工作时，和可视电话设备相连的普通电话单独作为普通语音网络的电话使用，等同于日常生活中的普通电话。
下面以图3为例详细描述用本实用新型实现的可视电话设备同时作为主叫和被叫的工作过程。在描述具体的工作流程以前，(i)假定该可视电话设备工作于被叫驱动方式；(ii)假定双方计算机都已经正常启动并已经正常连接到互联网，可视电话软件已经安装并运行；(iii)假定主叫侧A的电话号码为1234567，被叫侧B的电话号码为7654321。如图4所示，本实用新型实施例的可视电话实现方法包括下述步骤第一、当主叫用户A通过公众电话交换网向被叫用户B发起呼叫，被叫用户B的可视电话设备的语音终端接收到该呼叫，建立呼叫连接。具体而言1.主叫用户A在普通电话305A上通过PSTN公众电话交换网301拨叫被叫用户B的普通电话305B号码(7654321)；2.被叫用户B的可视电话设备303B和普通电话305B同时接收到主叫用户A的电话号码(1234567)；可视电话设备完成主叫用户A的电话号码(1234567)的检测由FSK收号器单元202来完成；3.普通电话305B震铃。
第二、被叫用户的可视电话设备读取该主叫用户的电话号码，并将该电话号码输入到视频终端；具体而言4.可视电话设备303B把主叫用户A的电话号码(1234567)发送给计算机304B的可视电话软件；由FSK收号器单元202检测主叫用户A的电话号码(1234567)后，CPU单元将该电话号码(1234567)通过USB接口205传送到计算机304B。
第三、该视频终端通过该电话号码信息获得预设的、和主叫用户相对应的IP地址，并通过该IP地址使得被叫用户的视频终端通过IP网和主叫用户的视频终端完成视频交互。具体而言5.计算机304B接收到可视电话设备303B传送来的电话号码(1234567)后，将该电话号码(1234567)转换为IP地址(如可通过IP网上的服务系统来完成转换，或者通过本地预存的信息来完成转换)，计算机304B内的可视电话软件使用该IP地址采用SIP协议控制呼叫计算机304A；6.计算机304A内的可视电话软件接收到计算机304B的视频呼叫，计算机304A接通计算机304B，计算机304B的显示器上显示主叫侧A处摄像头所拍摄的影像，计算机304A的显示器上显示被叫侧B处摄像头所拍摄的影像，主叫用户A和被叫用户B之间建立视频会话；7.被叫用户B拿起普通电话305B的听筒，主叫用户A和被叫用户B之间建立语音会话；8.自此，主叫用户A和被叫用户B之间完成可视电话的建立。
第四、被叫用户的可视电话设备检测步骤a中所述呼叫的摘挂机信号，如果出现该摘挂机信号，那么被叫用户的可视电话设备通过该被叫用户的视频终端关闭视频交互；当主叫用户A和被叫用户B之间通话完毕后，呼叫连接中出现摘挂机信号，该摘挂机信号通过被叫用户的可视电话设备303B中的摘挂机检测单元201所检测，并由CPU单元203处理后通过USB接口205输入到计算机304B中，该计算机304B关闭主叫用户A和被叫用户B之间建立的视频会话。
权利要求1.一种基于多种传输媒体协同工作的可视电话设备，其特征在于该设备包括摘挂机检测单元、收号器单元、中央处理器单元、音频输入输出接口和视频终端输出接口；所述摘挂机检测单元用于检测通过所述音频输入输出接口的呼叫是否在线，并将该是否在线的信息输入到所述的中央处理器单元；所述收号器单元用于读取通过所述音频输入输出接口的呼叫的主叫或/和被叫号码，并将该主叫或/和被叫号码输入到所述的中央处理器单元；所述中央处理器单元用于接收摘挂机检测单元的检测信息和收号器单元的主叫或/和被叫号码信息，并把该检测信息和主叫或/和被叫号码信息通过视频终端输出接口发送给视频终端。
2.如权利要求1所述基于多种传输媒体协同工作的可视电话设备，其中所述视频终端输出接口为USB接口。
3.如权利要求1所述基于多种传输媒体协同工作的可视电话设备，其中所述音频输入输出接口为RJ11接口。
4.如权利要求1所述基于多种传输媒体协同工作的可视电话设备，其中所述收号器单元为HT9032D或/和HT9170D芯片。
5.如权利要求1所述基于多种传输媒体协同工作的可视电话设备，其中所述中央处理器单元为HT82K95系列芯片。
6.如权利要求1所述基于多种传输媒体协同工作的可视电话设备，其中，该视频终端为配置有摄像头和显示器的计算机终端。
专利摘要本实用新型提出了一种基于多种传输媒体协同工作的可视电话设备，该设备包括摘挂机检测单元、收号器单元、中央处理器单元、音频输入输出接口和视频终端输出接口；所述摘挂机检测单元用于检测通过所述音频输入输出接口的呼叫是否在线；所述收号器单元用于读取通过所述音频输入输出接口的呼叫的主或被叫号码；所述中央处理器单元用于接收摘挂机检测单元的检测信息和收号器单元的主或被叫号码信息，并把该检测信息和主或被叫号码信息通过视频终端输出接口发送给视频终端。本实用新型充分利用现有传输媒体各自的优势，在不同的媒体上传输不同的信息，并在各自传输中保证服务质量；所提供的设备结构简单、成本低、性能价格比高。
文档编号H04N7/14GK2909747SQ200620023089
公开日2007年6月6日 申请日期2006年6月15日 优先权日2006年6月15日
发明者王欣 申请人:王欣