专利名称：一种兼具普通电话和免代理直拨互连网电话功能的方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种兼具普通电话和免代理直拨互连网电话功能的方法及其装置。
按，目前用普通电话打国内或国际长途电话时，其通话的费用较为昂贵，且只能进行一般的语音通话。现今，随着互连网(Internet)的迅速发展，通过互连网的费用低廉，且其除了可进行普通语音通话外，还可进行文本聊天、电子白板及档案传输等多样化的功能，因此发展前景广阔。
但，由于互连网包含几千个互连的网络，为了区别不同的网络，互连网的网络信息中心(InterNIC)必须确保每个网络仅拥有唯一的网络识别号，互连网以下表所列的编码方式表示网络的识别号(ID)，即本发明所称的IP地址
该IP地址一般由32位元或4个字节长度所构成，并以点分的十进制方式书写，例如134．24．8．66，该32位元的IP地址主要将一网络编码及一主机编码(实际上是一个网络卡的接口编号)予以编码组合在一起。
在互连网的编码方式中，该A类地址利用最高的一位元表示类型，高位字节的7位元表示网络编号，其余24位元则用以表示主机编号，其地址定义如下表所示
因此，依A类地址的编码方式进行编码的互连网，理论上应可连接16，777，216个主机，故仅有少数需要连接多于65，546个主机的网络需要使用到此种编码方式。
在该B类地址中，除高两位的二位元用于表示使用的类型外，有14位元用于表示网络编号，其余16位元则用以表示主机编号，其地址定义如下表所示<
>因此，依B类地址的编码方式进行编码的互连网，理论上应可连接16，384个网络，每个网络又可连接65，536个主机，故需要连接多于256个主机的网络才使用到此种编码方式。
在该C类地址中，除高三位的三位元用于表示使用的类型外，有21位元用于表示网络编号，其余8位则用以表示主机编号，其地址定义如下表所示<
因此，依C类地址的编码方式进行编码的互连网，理论上应可连接2，097，152个网络，每个网络又可连接256个主机，故，仅在小型网络使用到此种编码方式。
由此可知，在互连网中，可能的IP地址数目非常庞大，每个IP地址必须是唯一的，而互连网的网络信息中心在负责分配所有的网络IP地址，必须能确保其唯一，故在每个网络中，网络管理员必须针对连线的用户端主机分配给正确且唯一的主机编号(Host ID)。一般互连网服务提供者(Internet service provider)所管理的网络均属于B类，当用户拨接至互连网服务提供者时，互连网服务提供者将根据其网络编号，编定其主机编号，并动态地将一IP地址分配给该用户，并通过互连网点对点控制协定(The PPP Internet Control Protocol，简称IPCP)将此IP地址传送的用户端。例如，某城市的互连网服务提供者所管理的网络编号为138．138．0．0，则该互连网服务提供者将在138．138．0．0到138．138．255．255的范围内，动态地分配给每一用户唯一的IP地址。
现有的互连网电话产品属于一台多媒体个人电脑(Multimedia PC，该种电脑中包含声音卡、麦克风及扬声器等装置)上配装一调制解调器，当拨号方通过调制解调器拨号进入互连网，且欲与另端的互连网电话进行通话前，拨号方必需知道对方的IP地址(相当于打普通电话时拨对方的电话号码)。然而，通过调制解调器拨号进入互连网进行通话时，由于拨号必需根据对方的不同，而动态地提供所属的IP地址，故若不知道对方的IP地址，即无法顺利完成线上通话。
为了解决此一问题，即需藉由一代理伺服器(Server)，记录所有拨号上网的互连网电话的用户信息(如名称及IP地址等)，如此拨号方即可通过代理伺服器取得已登入的通话对方的IP地址，然后拨通对方的互连网电话进行通话。
参阅图7所示，在传统必须通过代理伺服器建立互连网电话的通话过程中，若互连网电话用户A欲与互连网电话用户B进行通话时，则用户A需先与互连网连线，然后将自己的IP地址告诉代理伺服器；而同样地，用户B亦需先连上互连网，然后将自己的IP地址告诉代理伺服器；此时，由于代理伺服器中已记录有该二用户的IP地址，故用户A或用户B可在通过代理伺服器取得彼此的IP地址后，拨通对方，进行线上通话。
这种传统须通过代理伺服器进行互连网电话通话的方式，不仅需先建立代理伺服器，且针对该代理伺服器所产生的后续维护问题，均将令其成本居高不下。此外，各用户间通话的安全性、保密性，及一旦代理伺服器发生故障即无法进行通话…等问题，亦为一般用户颇为担尤，且亟待克服。
有监于前述传统互连网电话在进行通话时，通过代理伺服器取得对方的IP地址所衍生的诸多问题，发明人乃研究出一种兼具有普通电话和免代理直拨互连网电话功能的方法及其装置，期藉由本发明可有效改善传统互连网电话的通话方式，令用户仅需支付连接互连网及获取IP地址的电话费用，无需通过代理伺服器，即可拨打廉价的互连网电话，且随时通话，不必担心代理伺服器发生故障。
本发明的主要目的针对现今许多家庭和办公室里均装设有不止一条电话线，利用现有的互连网电话基础，增加一内含调制解调器的装置(以下简称转拨器)，令用户得以通过双线电话(即两条电话线)来实现一种无需代理伺服器即可直拨互连网电话的方法，使用本发明的用户在进行互连网电话通话前，呼叫方需先利用其中一条电话线通过转拨器拨号连上互连网，以获得自己的IP地址，再自动通过另一条电话线接通被呼叫方，并通过编码音频信号将其IP地址传递给被呼叫方的转拨器。此时，被呼叫方的转拨器经解码，取得呼叫方的IP地址后，将自动连上互连网，然后根据得到的呼叫方IP地址，建立彼此的连线关系，拨打互连网电话电话。
现为能更清楚地表达本发明的技术手段及运作过程，兹配合附图举一较佳实施例，说明如下
图1所示为本发明的系统运作示意图；图2所示为本发明的系统结构方块示意图；图3所示为本发明的硬件方块示意图；图4所示为实施例中电脑和界面软件间控制情形的方块示意图；图5-1及5-2所示为实施例中用户拨打互连网电话的流程示意图；图6所示为实施例中用户应答互连网电话的流程示意图；图7所示为传统必须通过代理伺服器建立互连网电话通话过程的系统运作示意图。
参阅图1所示，在本发明所建立通话系统结构中，互连网电话用户A(即呼叫方)欲与互连网电话用户B(被呼叫方)进行通话时，用户A先利用一条电话线Line1连上互连网，并在获得自己的IP地址后，利用另一条电话线Line2通过公用电话网接通用户B的电话，并通过编码音频信号将其IP地址传送给用户B，当用户B经解码取得用户A的IP地址后，用户B即自动与互连网连线，并根据所得到的用户A的IP地址，建立彼此的连线关系，以拨打互连网电话。
本发明的通信系统结构中，各用户端的互连网电话由一台多媒体电脑4、两条电话线(以下简称双线电话)2、3及一内含调制解调器的装置(以下简称转拨器)1所组成。参阅图2所示，该多媒体电脑4还包括一电脑40、麦克风42、扬声器43、声卡41及通讯连接端(如RS232串行端)44等，其中麦克风42供用户讲话，扬声器43用于放音，声音卡41用于处理语音信号(按，这些元件为多媒体电脑的标准配件，由于并非本发明所欲主张的标的，故这些元件与电脑间的连接关系，于此不予赘述)；通讯连接端44用于连接电脑40及转拨器1，转拨器1与双线电话2、3相连接，可自动检测哪一条电话线空闲，并可自动切换这些电话线，而双线电话中一条电话线2用来连上互连网，另一条线3则用于拨打普通电话，以利用转拨器1通过音频信号送／收IP地址，并根据所获得的IP地址，令呼叫方直接拨通对方，不需通过代理伺服器，即可实现免代代理直拨互连网电话的功能。
本发明的转拨器1中，参阅图3所示，包含有中央处理机(CPU)102，中央处理机(CPU)102为整个硬件的控制处理单元，可藉由一异步收发器(UART)101与电脑40的通讯连接端44相连接，以收／发信号。另，藉由一调制解调器103以送／收调制过的数据信号，并藉一数字信号处理器(DSP)106收／发经由至少一个以上编码解码器(CODEC)107、108所传送的双音多频(DTMF)、通话中音频(CallProgress Tone)及频移键控(FSK)等信号，调制解调器103及这些编码解码器(CODEC)107、108可分别藉电话接线单元(DAA)104、109，进行双线电话2、3的连线控制及信号收／发，这些电话接线单元(DAA)104、109并与电子开关(SWITCH)110相连接，以藉电子开关110切换与二条电话线(即双线电话)2、3的连线状态。
再参阅图3所示，在本发明中，异步收发器101、中央处理机102、调制解调器103及电话接线单元104等所形成的一通路a，通路a是进行互连网电话通话的路径，而异步收发器101、中央处理机102、数字信号处理器106、编／解码器107、108及另一电话接线单元109等则形成另一通路b，通路b是进行普通电话通话的路径。这些通路可与其它电话105相并接，当本发明中用以控制电话的界面软件或装置尚未被启动时，各用户仍可通过该并接的其它电话105进行普通语音的通话。该二通路a、b可藉由该电子开关110切换与双线电话2、3间的连线状态。
参阅图4所示，在本发明的多媒体电脑中，用以控制电话的界面软件的处理模组可分为二部分，另一为用于管理普通电话的普通电话模组(normal telephonemodule)201，另一为用于管理互连网电话的互连网电话模组(Internet Phonemodule)202。在本发明的一较佳实施例中，普通电话模组201利用微软公司所提供的处理普通电话的驱动程序(Tapi．dll)203及电话服务提供者(Telephone serviceprovider，一种可提供符合微软电话应用软件的驱动程序)205，进行普通电话的处理。而互连网电话模组202则利用微软公司所提供的处理互连网电话的驱动程序(Winsock．dll)204及底层驱动器(Low level driver，即该Winsock．dll的底层驱动程序)206，以进行互连网电话的处理。
在本发明中，当用户在多媒体电脑上进行普通语音通话时，电脑藉由其上的全双工的声卡、麦克风及扬声器，进行通话，其中麦克风42供用户讲话，扬声器43则用于收听通话对方的语音，用户的讲话藉电脑软件中的普通电话模组201针对语音信号予以数字编码及压缩后，再藉驱动程序203及电话服务提供者205处理，令其经由串行端44传送到转拨器1，转拨器1的中央处理机102即将由电脑传来的数据，传送至数字信号处理器106处理，再经编／解码器107、108将这些数据加以解压缩及解码后，转换成模拟信号，最后，再通过电话接线单元109由电话线传送出去。
而通话对方的语音从电话线上经电话接线单元109传来后，编／解码器107、108及数字信号处理器106即将这些模拟信号转成数据，并加以编码及压缩，然后，由中央处理机102将已编码及压缩的数据通过异步收发器101传送至电脑。此时，电脑软件中的电话服务提供者205即将这些数据交由语音处理模组207进行解压缩及解码，最后，经由扬声器43发出声音，即完全整个普通语音电话的控制和处理程序。
在本发明中，由于数字信号处理器(DSP)106中的软件，可以检测并接收用户告警信号、通话中音频及FSK数据，因此，来电者身份及模拟显示服务接口(ADSI)等信号亦可经由同样的通路b传送至电脑，再由前述电脑界面软件中的模组予以处理。
另，当用户在多媒体电脑上进行互连网电话语音通话时，同样利用全双工的声卡、麦克风及扬声器，进行通话。此时，用户的讲话通过电脑软件中的互连网电话模组202加以数字编码和压缩，然后由驱动程序204、206经由串行端44传送到转拨器1，转拨器1的中央处理机102即将电脑送来的数据传给调制解调器103，以将数字信号转换成模块信号后，经电话接线单元104由电话线传送出去。
而通话对方的语音从电话线上传来后，先由调制解调器103转换成数字信号，然后由转拨器1的中央处理机102经串行端44交由电脑软件中的互连网电话模组202予以处理，进行解压和解码，最后，再由扬声器43发出声音，完成整个互连网电话的控制和处理程序。在进行互连网电话程序中，除了经编码和压缩的语音数据外，其他在互连网上传送的数据亦可通过同样的通路a传送至电脑。
参见图5所示，图5为本发明中用户拨打互连网电话的流程图，以视窗操作系统(Windows)为例，本发明的串行通讯端44在同一段时间内只能被一个通路所使用，因此，在使用互连网电话功能时，必须切断电脑中普通电话模块201与其驱动程序203、205的连接关系，使串行端44仅被互连网电话模组202的驱动程序204所使用，令驱动程序通过串行端44发出控制调制解调器103的命令，并经中央处理机102将该命令传送至调制解调器103，中央处理机102并负责将调制解调器103的响应及所收到的数据传回电脑，由互连网电话模组202的驱动程序204(winsock．dll)予以处理。
当用户启动互连网电话与某个通话时，网络软件将自其数据库中根据对方的名字搜索相应的电话号码，并将其告知中央处理机102。当该互连网电话模组202的驱动程序204(winsock．dll)通过调制解调器103拨号连上互连网后，模组202将调用驱动程序204(winsock．dll)中的函数向互连网(服务提供者)查询者IP地址，中央处理机102检测到由调制解调器103收到的IP地址数据后，即通过另一通路拨号给对方(对方的普通电话号码在启动互连网电话时已由电脑告知)，如对方亦装设有本发明，则其装置将自动上线应答，此时，中央处理机102即命令数字信号处理器106将该IP地址以一组特定的音频信号予以编码发出。对方装置在收到该信号，知道有人欲与其进行互连网电话通话后，先连上互连网，再利用解码所提的IP地址，通过互连网与呼叫方建立点对点的连线，如此，即可顺利进行互连网电话通话，并可进行电子白板、档案传输等功能。
在本发明中，用户在打电话前，可通过电子开关110先设定通路a、b与双线电话2、3的连接状态，参见图6所示，图6为本发明中用户应答互连网电话的流程示意图，当一电话线上有铃声时，可通过电子开关110的切换，令通路b与有铃声的电话线相连，如通路b原与电话线3相连，此时电话线2上有铃声，则中央处理机102即控制电子开关110令通路b与电话线2相连；若铃声来自电话线3，则无须切换。此时，通路b将上线应答，并等待呼叫方发送含IP地址的音频信号，如收到这些信号，中央处理机102即将由数字信号处理器106解出的IP地址告知电脑软件，并启动互连网电话模组202，调用驱动程序204中的函数向互连网服务提供者查询其IP地址，利用已收到的呼叫方的IP地址与其建立点对点的连接。
如此，即可令用户仅需支付连接互连网及获取IP地址的电话费用，无需通过代理伺服器，即可拨打廉价的互连网电话，且随时通话，不必担心代理伺服器发生故障，顺利使用互连网电话的各项功能。
以上所述，仅为本发明一较佳实施例。但，本发明所主张的权利范围，并不局限于此。但凡熟悉该项技艺人士，依据本发明所揭示的技术内容，可轻易思及的等效变化，均应属不脱离本发明的保护范畴。
权利要求
1．一种兼具普通电话和免代理直拨互连网电话功能的方法，其特征在于，该方法令互连网电话的用户在进行通话时，呼叫方的网络电路可利用一条电话线连上互连网，获得自己的IP地址，然后，再利用另一条电话线通过公用电话网接通被呼叫方的网络电话，并通过电话的编码音频信号将其IP地址传送给被呼叫方，当被呼叫方的网络电路经过解码取得呼叫方的IP地址后，被呼叫方的网络电话即自动与互连网连线，并根据所得到的呼叫方的IP地址，建立彼此的连线关系，以拨打互连网电话。
2．如权利要求1所述的方法，其特征在于，这些网络电话包含多媒体电脑及内含调制解调器的装置，使该网络电话可藉该调制解调器经由一条电话线连上互连网，获得自己的IP地址，再利用另一条电话线通过公用电话网接通被叫方的网络电话，并以编码音频信号将其IP地址传送给该被呼叫方的装置。
3．如权利要求1所述的方法，其特征在于，该内含调制解调器的装置包含二通路，其一为进行互连网电话通话的路径，另一为进行普通电话通话的路径。
4．如权利要求1所述的方法，其特征在于，这些网络电话可与一电子开关相连接，以藉该电子开关切换其与二条电话线的连线状态。
5．如权利要求1所述的方法，其特征在于，这些网络电话可与其它电话相并接，未被启动时，各用户仍可通过该并接的其它电话，进行普通语音的通话。
6．如权利要求1所述的方法，其特征在于，该多媒体电脑中用以控制电话的界面软件处理模组可分为二部分，其一为用于管理普通电话的普通电话模组，另一为用于管理互连网电话的互连网电话模组。
7．如权利要求6所述的方法，其特征在于，该普通电话模组可利用微软公司所提供的处理普通电话的驱动程序(Tapi．dll)及一符合微软电话应用软件的电话服务提供者的驱动程序，进行普通电话的处理。
8．如权利要求6所述的方法，其特征在于，该互连网电话模组可利用微软公司所提供的处理互连网电话的驱动程序(Winsock．dll)及一底层驱动器，以进行互连网电话的处理。
9．如权利要求6所述的方法，其特征在于，使用互连网电话或普通电话功能时，该多媒体电脑必须中断该普通电话或互连网电话模组驱动程序的执行，以连接该内含调制解调器的装置及该多媒体电脑的串行端仅被该互连网电话或普通电话模组的驱动程序所使用。
10．一种兼具有普通电话和免代理直接互连网电话功能的装置，其特征在于，该装置包括一多媒体电脑，以控制互连网电话或普通电话的用户间语音讯号的处理；至少两条电话线，而这些电话线中一条电话线用来连上互连网，另一条线则用于拨打普通电话；一内含调制解调器的转拨器，该转拨器藉一通讯连接端与该多媒体电脑相连接，该转拨器与另两条电话线相连接，以自动检测哪一条电话线空间，并自动切换与这些电话线的连线状态；互连网电话的用户在进行通话时，呼叫方的多媒体电脑可通过其转拨器利用一条电话线连上互连网，获得自己的IP地址，然后，再利用另一条电话线通过公用电话网接通被呼叫方的相同装置，并通过该转拨器将其IP地址以编码音频信号传送予该被呼叫方的该装置，当被呼叫方的该装置经解码取得呼叫方的IP地址后，被呼叫方的该装置即自动与互连网连线，并根据所得到的呼叫方IP地址，建立彼此的连线关系，以拨打互连网电话。
11．如权利要求10所述的装置，其特征在于，该多媒体电脑至少包括电脑、麦克风、扬声器及声卡等单元，该麦克风供用户讲话，该扬声器用于放音，该声卡用于处理语音信号，该电脑则用以控制用户语音信号的收／发及处理。
12．如权利要求10所述的装置，其特征在于，该转拨器包含中央处理机，为整个硬件的控制处理单元；异步收发器，用以连接该中央处理机与电脑的通讯连接端，以收／发信号；调制解调器，用以连接该中央处理机与一编／解码器，以收／发调制过的数据信号；数字信号处理器，用以连接该中央处理机与至少一个以上编码解码器，以收／发经由这些编码解码器所传送的信号；至少二电话接线单元，分别用以令该数据及这些编／解码器与电话线连接，进行该电话线的连线控制及信号收／发；当用户在多媒体电脑上进行普通电话电话语音通话时，该电脑将用户的语音信号，经由串行端传送到该转拨器，该转拨器的中央处理机即将电脑送来的信号，依续经该数字信号处理器、编／解码器及电话接线单元等处理后，由电话线传送出去；而通话对方的语音从电话线上传来后，亦循同样通道传送回电脑，并发出声音；当用户在多媒体电脑上进行互连网电话语音通话时，该电脑将用户的语音信号，经由串行端传送到该转拨器，该转拨器的中央处理机即将电脑送来的信号，依续经该调制解调器及电话接线单元等处理后，由电话线传送出去，而通话对方的语音从电话线上传来后，亦循同样通道传送回电脑，并发出声音。
13．如权利要求12所述的装置，其特征在于，该异步收发器、中央处理机、调制解调器及电话接线单元等所形成的通路，为进行互连网电话通话的路径，而该异步收发器、中央处理机、数字信号处理器、编／解码器、及另一电话接线单元等形成的另一通路，为进行普通电话通话的路径。
14．如权利要求12所述的装置，其特征在于，这些电话接线单元可与一电子开关相连接，以藉该电子开关切换与二条电话线的连线状态。
15．如权利要求12或13所述的装置，其特征在于，这些通路可与其它电话相并接，在该装置尚未启动时，各用户仍可通过该并接的其它电话，进行普通语音的通话。
全文摘要
本发明为一种兼具普通电话和免代理直拨互连网电话功能的方法及其装置,主要由多媒体电脑与一内含调制解调器可接双电话线的转拨器所组成,令互连网电话的用户在进行通话时,呼叫方可利用一条电话线连上互连网,获得自己的IP地址,然后,再利用另一条电话线通过公用电话网接通被呼叫方的电话,并通过编码音频信号将其IP地址传送的被呼叫方,当被呼叫方经过解码取得呼叫方的IP地址后,被呼叫方即自动与互连网连线,并根据所得到的呼叫方的IP地址,建立彼此的连线关系,以拨打互连网电话,故无需通过代理伺服器,即可直接互连网电话。
文档编号H04L29/00GK1206276SQ9811609
公开日1999年1月27日 申请日期1998年7月14日 优先权日1998年7月14日
发明者赖振兴, 顾永前 申请人:英业达股份有限公司