（测试计量技术及仪器专业论文）模块化多通道语音记录系统研究与设计.pdf

摘要 摘要 语音记录系统是一种记录语音信息的重要电子设备，广泛应用于军事、运输、 公安、消防、电话服务质量监督等领域。多通道语音记录系统更是语音记录近年 研究的热点。论文以多通道语音记录系统为研究对象，详尽研究了多通道语音记 录系统技术。 论文在分析了模块化多通道语音记录系统的特性，研究了记录系统及其相关 领域的现状及发展趋势基础上，提出了系统总体技术目标。利用结构化设计方法， 搭建了基于网络的模块化多通道语音记录系统结构模型，详细研究了多通道语音 记录系统各项功能的具体实现方法以及对各项功能进行测试。论文研究的主要创 新在于：首先，实现了系统的模块化设计；其次，实现了系统中记录与控制的分 离；最后，实现了系统的网络化。这些技术的应用，提高了语音记录系统的使用 效率，使整个系统的灵活性以及系统容量得到了很大提高。 论文所作研究全面，研究内容明确面向工程实践，具有较强的应用价值，可 以为实际工程中多通道语音记录系统的研制、开发提供强有力的技术支持和帮助。 关键词：多通道语音记录系统多线程技术局域网通信 a b s t r a c t i a b s t r a c t av o i c er e c o r d i n gs y s t e mr e c o r d sv o i c em e s s a g e si st h ei m p o r t a n te l e c t r o n i c e q u i p m e n t ，w i d e l yu s e d i nm i l i t a r y ，t r a n s p o r t a t i o n , p u b l i c s e c u r i t y ，f i r ef i g h t i n g ， t e l e p h o n es e r v i c eq u a l i t ys u p e r v i s i o n , a n do t h e rf i e l d s m u l t i - c h a n n e lv o i c er e c o r d i n g s y s t e mr e c o r d sv o i c ei s ah o tr e s e a r c hi nr e c e n ty e a r s t h i sp a p e rs t u d i e st h e m u l t i - c h a n n e lv o i c er e c o r d i n gs y s t e mt e c h n o l o g y t h i sp a p e rs t u d i e sm o d u l a rm u l t i c h a n n e lv o i c er e c o r d i n gs y s t e m sc h a r a c t e r i s t i c s a n di t sr e l a t e df i e l d so ft h es t a t u sa n dd e v e l o p m e n tt r e n d s ，p r o p o s e so nt h eb a s i so ft h e s y s t e m st e c h n i c a lo b j e c t i v e s u s es t r u c t u r eo ft h ed e s i g nm e t h o d ，b a s e do nt h e p r o p o s e dn e t w o r ko f m o d u l a rm u l t i c h a n n e lv o i c er e c o r d i n gs y s t e ma r c h i t e c t u r em o d e l ， a n dad e t a i l e dr e s e a r c ho f m u m - c h a n n e lv o i c er e c o r d i n gs y s t e mf u n c t i o no f t h ev a r i o u s m e t h o d sa n dt h ec o n c r e t er e a l i z a t i o no ft h ef u n c t i o n a lt e s ti sd o n e t h em a i n i n n o v a t i o ni nt h et h e s i si s ：f i r s to fa l l ，t h es y s t e m sm o d u l a r ；s e c o n d ，t h er e a l i z a t i o no f as y s t e mo fr e c o r d sa n dc o n t r o lo ft h es e p a r a t i o n ；f i n a l l y , t h er e a l i z a t i o no ft h e s y s t e m 。sn e t w o r k a p p l i c a t i o no ft h e s et e c h n o l o g i e s ，i n c r e a s et h eu s eo fv o i c e r e c o r d i n gs y s t e m ，s ot h ee f f i c i e n c yo ft h ew h o l es y s t e mf l e x i b i l i t ya n dc a p a c i t yo ft h e s y s t e mw a sm u c hi m p r o v e d t h i s p a p e rs t u d i e sm a d eb yc o m p r e h e n s i v e ，c l e a r - o r i e n t e dr e s e a r c hp r o j e c t a p p l i c a t i o n s ，h a ss t r o n gv a l u e ，i nt h ew o r k sf o rt h ea c t u a lm u l t i - c h a n n e lv o i c e r e c o r d i n gs y s t e mo f r e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n tt op r o v i d es t r o n gs u p p o r ta n dh e l p k e y w o r d ：m u l t i - c h a n n e lv o i c er e c o r d i n gs y s t e m m u l t i - t h r e a d e dt e c h n o l o g y l a nc o m m u n i e a t i o n s 声明 西安电子科技大学 学位论文创新性声明 秉承学校严谨的学分和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在 导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标 注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成 果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的 材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说 明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。 本人签名：当麴日期：4 避：z 。z 西安电子科技大学 关于论文使用授权的说明 本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究 生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕 业离校后，发表论文或使用论文成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校 有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或 部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。( 保密的论文在解 密后遵守此规定) 本学位论文属于保密在j 年解密后使用本授权书。 本人签名： 左萄 i 锄 日期：迂丝星：12 j i 口口87 i ，| 鲁 第章绪论 第一章绪论 1 1多通道语音记录 多通道语音记录就是一个系统可以通过多个通道对多个发声源产生的声音进 行记录。这就要求系统不仅能够同时同步地记录多个声音，并且在以后能对记录 的全部或部分通道进行同步查询、播放、对比，真实再现记录的声音环境。 在机场、火车站调度室、1 1 0 指挥中心、银行、证券、服务热线等单位有大量 的语音形式的指挥调度、服务接待等信息，在这些信息中有的事关重大，有的涉 及到安全保卫工作，还有些信息与行业服务水平直接相关，这些信息需要长时间 连续同步实时记录供以后分析查询使用。这就需要有一种设备能够实时、准确、 方便地完成对这些信息的记录管理，并能在必要的时候提供准确、快捷的分析手 段。在这里就需要多通道语音记录设备完成声音信息的记录工作。 1 1 1多通道语音记录的特性 多通道语音记录具有普通声音记录的所有一般特点，如数据量大、记录对象 是连续媒体、记录具有实时性、需要迸行压缩处理等。另外，它还具有一些独有 的特性：1 ) 记录的各通道间具有相关性。记录系统要能够提供各通道间的同步控 制，在时间上协调各通道的事件序列，保证记录的声音在多路同时播放时，通过 合成控制能够再现当时实际情景。在多通道声音记录中，每个通道的记录对象都 是连续媒体，当某一通道的各子系统之间在时间配合上出现问题，引入时延、抖 动和错误时，系统要能采用一定的措施，如重复帧、跳帧等技术，保证各通道内 和各通道问的同步正常进行；2 ) 对系统处理能力要求高。多通道必然预示着数据 量大，必然对系统的存储能力和处理速度提出更高要求0 1 1 2 1 1 3 t 。 1 1 2国内外发展概况 目前关于语音记录的研究较多 4 1 【l ”。早期语音记录专业设备中很多是单机系 统，记录介质为磁带、光盘或录像带等，操作复杂。查询困难，记录与查询不能 同时进行。还易出现“绞带”等故障，且价格昂贵，很多系统记录的是模拟信息， 不利于迸步处理，单机系统的结构也很难实现信息共享，且不易扩充。近年来， 数字式语音记录系统有了突飞猛进的发展，成为语音记录的主流技术。 在民航系统中， 国际上著名的专业录音设备提供商有英国的雷卡( r a c a l ) 公 2 模块化多通道语音记录系统研究与设计 司、澳大利亚的d a t a w a y 公司，它们的设备价格异常昂贵，并采用磁带机作为 存储介质，使用成本也较高，不便做到边录边放。国内较著名的产品有四川同达 电子有限责任公司的m d s l 系列多通道数字同步记录仪和北京东进航电科技有限 公司的m d r 多声道数字记录仪。它们的开发年代较早，分别是1 9 9 7 年和1 9 9 4 年， 所采用技术相对较为落后，其中m d s l 以工控机作为处理平台，以自主开发的语音 采集、编码及解码卡为核心，记录存储媒体可选活动硬盘、磁光盘和d a t 磁带， 数据记录采用文件形式存储。系统安装维护复杂，无信息共享功能，数据容量小 需定期不定期地更新存储介质。m d r 以工控机作为处理平台，每块录音卡可接入 八路语音，每套系统需插入多块不同类型的板卡，系统安装配置及维护复杂，记 录存储媒体可选活动硬盘、磁光盘，数据记录采用数据库形式存储【1 2 1 1 ”1 。 另外，此类设备的规模或大或小，规模大的系统，记录的语音通道数一般在 3 2 路以上，但系统容量的灵活性不够，只适合机场指挥或证券交易等大型场合； 规模小的系统一般利用多路电话卡作为语音接入设备，接入路数一般在1 6 路以下， 系统的记录容量较小。 随着科学技术特别是计算机技术的发展，人们对记录系统提出了更高的要求： 1 ) 记录系统能够记录更多类型的信息，如图像、视频等，同时也希望能记录 其它特殊信号。如二次雷达的应答信号； 2 ) 系统记录的容量更大，能够记录更长时间内的信息，记录更多通道的信息； 3 ) 记录的介质更可靠，记录保留的时间更长； 4 ) 使用方便，可以实现记录数据地非线性存储、查询，同时记录、查询； 5 ) 系统自动化程度更高，更加简便易用，易于维护，对使用人员的要求更低， 可以应用于更多的部门单位，降低系统使用成本； 6 ) 系统记录的信息可以实现共享，更大程度地发挥记录系统的作用； 7 ) 系统的可靠性更高，增强用户的信心； 8 ) 系统的可扩充性更好，能够满足各种不同环境的容量要求； 随着这些要求的提出，同时也得益于计算机技术、多媒体理论及技术、外设 连接技术、数据库技术、数据存储技术、网络技术的发展，语音记录系统将向着 网络化、数字化、大容量、多样化、自动化方向发展。 1 1 3 应用领域 因为多通道语音记录系统能够对多路电话或其它信息进行实时记录，能够为 用户提供准确清晰的原始直观的多通道语音记录，从而被广泛地应用于各个领域。 调度部门：航空、电力、铁路、石油、港1 2 1 、交通等指挥调度中心。在这些 地方，每一句话都关乎到重大的安全责任，一旦有失，将造成严重的后果。多通 第一章绪论 道语音记录系统将在这里发挥重要的作用； 一 交易部门：银行、期货、证券业等交易指令系统。这里是大规模资金的运作 和调度中心，每一个指令都会产生巨额的资金流动，因此，对每一个指令做出详 细的记录，己经成为运作的安全和成功的重要保障； 安全部门：公安、安全、消防、急救、监狱等。在安全部门和快速反应部门， 对呼叫做出及时、快速的响应是非常重要的。对信息的丢失和错误处理，会给各 方面带来非常巨大的损失； 政府部门；随着政府部门办公透明度的进一步增大，政府公共事业服务意识 的进一步增强，政府公共事业部门成为政府面向群众的一个个窗口。多通道语音 记录系统对提高窗口的服务效率和服务水平有着重大的意义； 军事机构：军事机构的特殊性，决定了安全和责任感是它的命脉。而多媒体 记录系统在军事领域己经早有应用，并取得很大成功。多媒体记录技术的发展和 提高，将会使多通道声音记录系统在军事领域发挥更大的作用； 呼叫中心：呼叫中心在近年来取得了飞速的发展，而优良的服务更是呼叫中 心成为利润中心的主要保障之一。因此，语音记录系统也成了呼叫中心的标准配 置之一。 1 2 研究背景与意义 针对多通道语音记录系统可能存在的大量应用，并结合当今信息技术发展现 状，决定进行“模块化多通道语音记录系统”研发工作。 “模块化多通道语音记录系统”作为专用语音记录设备，除了具备语音记录 的一些常规特点外，还结合实际生产提出了一些其它重要需求： 1 ) 模块化：能够根据目标应用系统的需要，将任意若干记录仪模块挂接在局 域网上，实现在远程主控机上对各记录仪模块进行设置和管理： 2 ) 多通道：能够同步记录多达数6 4 个通道的语音信息，可同时记录某生产 部门所有重要的语音信息，并能在事后实现各通道语音信息的查询和播放； 3 ) 数字化：便于实现语音信息的后期处理，也为充分利用现代计算机、多媒 体技术发展的成果提供了可能，这些技术以处理数字化信息为主。数字化也是实 现信息网络共享的重要基础之一，同时数字化信息在传输、使用过程中无失真也 是其一大优点； 4 ) 网络化：便于实现信息共享，网络上任一台计算机都可对系统所记录的任 意通道语音信息进行查询和播放。同时网络化也使得系统记录容量可通过增设服 务器而不断得到扩充； 5 ) 非线性查询：可以实现对所记录数据的快速准确查询、播放，数据查询管 4 模块化多通道语音记录系统研究与设计 理与记录过程可同时进行。 研究工作以网络、音频采集压缩、数据库、多媒体处理等技术为基础，要求 系统容量大、实时性好，能长时间连续同步实时记录数十个通道的话音信息，数 据查询分析准确快捷、系统扩充方便、易维护，数据查询管理与记录过程可同时 进行，并能实现网络资源共享。 多通道语音记录系统的研制，将可以便捷地对电话语音信息进行记录和使用， 可以实现对语音信息的及时记录、精确再现，大容量记录可以满足多种要求，灵 活多样的查询、复听方式使其可以应用于多种领域。对于广泛采用电话录音的系 统如航空管制、电力调度、石油、港口等指挥调度中心以及交易部门，银行、期 货、证券业等，要求对每一句话、每一个指令做出详细记录，那么，所研制的多 通道语音系统将能在这些大型复杂系统中发挥其出色的语音信息记录和使用功 能，成为运作安全和成功的保障。 1 3 论文内容与安排 论文以多通道语音记录系统为研究对象，研究了多通道语音记录系统的特性 与发展，调研了国内外部分相关产品的现状与特点，考察了其应用领域与前景： 提出了基于网络的模块化多通道语音记录系统结构模型，在此基础上，分析了模 块化多通道语音记录系统整体设计思想以及实现系统的一些关键技术；最后，详 细介绍了模块化多通道语音记录系统各项功能的具体实现方法。 论文第一章分析了模块化多通道语音记录系统的特性与发展，研究了记录系 统及其相关领域的现状及其发展趋势，提出了系统技术目标。 第二章研究了相关基本概念，以及开发过程中所用到的指导理论和方法。 第三章重点分析设计了多通道语音记录系统的总体技术，提出了基于网络的 模块化多通道语音记录系统结构模型，进一步研究了多通道语音记录系统设计思 想以及关键技术。 第四章详细研究了多通道语音记录系统各项功能的具体实现方法以及对各项 功能进行测试。 第五章对模块化多通道语音记录系统进行了总结，提出需要进一步完善的地 方。 第二章基础技术 2 1 1 语音卡基础 第二章基础技术 2 1 语音卡技术 语音卡，具体地讲，是”电脑与电话语音处理卡”，也有人称之为”语音板“， 它是一种用于电脑上并能够实现语音处理的电脑插件【“j 。电话语音卡( 以下简称 为”语音卡”) 的主要功能是：通过计算机与电信网相连，提供录音、放音、收码 ( d t m f 码、p u l s e 码) 、自动拨号、振铃检测与控制摘挂机、信令检测、转接 内线、监控录音、传真、数据传输、主叫号侦测等服务功能t ”1 。 微处理器是语音卡的技术核心，语音卡的功能很大程度上取决于处理器执行 程序的功能，不同的语音卡可以配置不同数目、不同性能的处理器，其中d s p 最 为重要，它专为数字信号处理功能而设计。语音卡不是独立的模块，只有插在p c 内才能运行，p c 可以控制语音卡的功能，包括中断控制、数据，状态的读取等。 语音卡和p c 的总线接口有i s a 、e i s a 及p c i 等，并且和p c 的通信需占用一定 量的p c 资源，如存储器、中断和i o 等等。 作为实现语音处理的功能部件，语音卡一般都有与电话网的接口。电话网有 不同类型的通信终端，如电话机、传真机等；也有不同的接口类型，如模拟接口 和数字接口。所以，有些语音卡的接口为模拟接口，有的为数字接口。当系统需 要多块语音卡来实现应用的需求时，语音卡之间可以通过语音总线互相连接，这 样不经过p c 总线，就能实现数据的通信和交换功能。 由语音卡制造商提供的、特定p c 操作系统下的设备驱动程序也是语音卡功 能实现的关键。语音处理界采用的主要p c 操作系统有：m s - - d o s 、w i n d o w s 9 5 9 8 、 o s 2 、u n i x 等。通常，语音卡提供i s a 、p c i 以及最新推出的c o m p a c t p c i3 种系 统总线接口；国内语音卡通常以i s a 接口为主。 虽然功能五花) k f 7 ，但根据电信中继线接口来分的话，目前语音卡可以分为 模拟中继语音卡和数字中继语音卡两大类，其他还有与之配套使用提供多功能服 务的卡，如高倍语音压缩卡、人工座席卡、语音传真卡等。而数字录音卡、监控 卡、电话会议卡等产品其实是模拟语音卡或数字语音卡的一个单边功能的主要应 用。 模拟中继语音卡的通信接口就是日常使用的电话线。通常有2 线、4 线和8 线3 种，采取模块化结构，可同时接纳内线、外线、音控、录音、放音、搭线等 6 模块化多通道语音记录系统研究与设计 模块，各模块线数比例可调。其主要功能是通过信令检测和控制摘挂机方式，一 卡提供录放音、收发码( d 刑f 码) 、监听、主叫号侦测、传真、数据传输等系 列多媒体服务。语音卡的内外线、卡与卡之间可任意交换。目前，模拟中继语音 卡单机可支持1 2 8 线交换。第四代8 线语音卡是目前集成度最高、性能最优越的 智能卡，为目前模拟卡的最高成就，自带c p u 为其标志性技术，它已完全实现智 能化应用。 数字中继语音卡分中国一号信令卡和c s s n o 7 ( 七号信令卡) 1 6 1 。一号信令 和七号信令的原理有很大的差异。一号信令属于随路信令，七号信令属于共路信 令。简单地说，七号信令的接续大大快于一号信令的接续。国内目前大多数用户 使用一号信令卡，七号信令卡用户相对较少。 一号信令卡通过7 5q 的同轴电缆或1 2 0q 的双绞线直接与程控交换机的p c m 数字中继2 m b 语音接口相连。其主要作用是将含有3 0 路话路信号的2 0 4 8 k b p s 基群群路信号发送出去，同时把从其他交换系统或传输系统送来的2 0 4 8 k b p s 基 群群路信号分成3 0 路话路信号。 数字中继语音卡分为单e 1 接口( 即单卡提供3 0 个语音话路) 和双e l 接口 ( 即单卡提供6 0 个语音话路) 。单机支持的线数，一号信令国内可靠应用为2 4 0 线。 数字中继语音卡可提供2 m b 数字中继语音接续、接收主叫号码、提供录放音、 f s k d t m f 收发、对外自动拨号、大型的电话会议功能等服务；数字中继语音卡 与人工座席卡、传真m o d e m 卡相接，可对外同时提供人工接入服务，完成传真 数据收发等服务功能。对c t i 系统而言，语音卡的单机板功能集成度高低和微 处理器的采用与否会直接响到系统的稳定性。国内厂商目前大多由于技术原因， 造成语音卡的功能集成过于分散或集成的有效资源不够。语音卡功能大多单一， 需要通过配卡或自定义的卡间交换总线( 非国际标准的m v i p 总线) 将语音、传 真、数据传输、c i d 、人工服务等功能连接起来，造成板卡插接过多，这很难保 证系统的稳定性和满足大型c t i 多功能服务系统的需求，对系统维护工作也难把 握。因此，一些低端的功能单一的语音卡将会被淘汰，技术含量精、集成度高、 性能价格比好的语音卡将会受到用户的推崇；先进的模拟卡将会集成来电显示功 能、人工座席服务功能、数据传输功能以及丰富的语音、传真通道资源于一体； 数字中继语音卡除原有的功能和接续外，还应集成大型的电话会议功能、人工话 务服务功能和卡间交换功能。在此基础上，这些硬件的互连和交换应支持更为安 全规范的国际标准m v i p 交换协议和h 1 1 0 总线的发展规范。另外，提供先进的 二次开发平台( 如从l i b 、d l l 到最新的智能控件a c t i v e x ) 和丰富的应用接口 程序( 如b c 、v c 、v b 、d e l p h i 、v f p 、p b 等) ，也是语音卡重要的性能指标。 第二章基础技术 7 2 1 2 语音文件 任何一个语音处理系统所要考虑的很重要的一点是数字化语音所占空间的大 小。采样率越高，数据量越大，存储空间占用的也越多。 数字化语音涉及以下几个重要的参数： 1 ) 每样值编码的比特数，一般是4 、8 、1 6 b i t ，目前也有3 2 b i t ； 2 ) 采样频率，即每秒种采集的样本数； 3 ) 压缩方法，如是否采用a d p c m ； 4 ) 压扩特性，如a 律对数压扩或线性等。 通过上述参数，可以计算出语音信号数字化成语音文件后在硬盘中所占的存 储空间。假设目前有一个单声道的语音文件，每样值编码为8 b i t ，采样频率为 8 0 0 0 h z ，不压缩，那么，计算经过l 小时后，该语音所需的硬盘空间为：8 x 8 0 0 0 6 0 6 0 = 2 3 04 0 0 0 0 0 b i t h = 2 8 8 m b h 。这是一个庞大的数字，这只是最简单的 语音，假设要1 6 b i t 的编码和4 4 0 0 0 h z 的高保真立体声，可以得到每小时的存储 量是3 1 6 8 m b ，这也说明了语音压缩的重要性。这里简单地讨论了语音存储的空 间问题，实际的语音在硬盘上存储，都涉及语音文件格式问题。 下面简要地分析几种流行的语音文件【1 - q 唯2 1 。 2 1 2 1 w a v 格式文件 w a v 文件格式是最流行的文件格式，该格式是m i c r o s o f t 公司为w i n d o w s 多 媒体系统开发的语音文件格式，带有一个w a v 文件头，其中定义了文件的标识， 包含每样值编码比特数、语音采样率等语音信息。 w a v 文件的重要性在于它的通用性，普通计算机声卡的录音都是以该文件为 基础的。实际上，标准的w a v 文件与电话语音文件是不兼容的，所有电话语音文 件都是8 0 0 0 h z 的抽样率，而w a v 文件的最低抽样率为l 1 0 0 0 h z 。但由于w a v 文 件的重要件，许多第三方厂商开发了相应的转换工具，比较有名的当数v f e d i t 及 c o o l e d i t 系列。这里不多讨论，在实际应用中，通常采用w a v 格式录音，然后再 用转化工具转成需要的电话语音格式。 2 1 2 2 标准p c m 文件 这是所有的电话语音系统都支持的语音格式，该文件格式没有文件头，所有 的内容部是数据，通常无法区分a 率和率的压扩方式，只能通过程序预定。 该文件格式为标准的电话语音文件格式，其每样值编码比特数为8 b i t ，抽样 8 模块化多通道语音记录系统研究与设计 率为8 0 0 0 h z 。话音质量为标准的公网通话质量。该文件在不同厂家的语音处理系 统中，其文件后缀不同，d i a l o g i e c 公司的文件后缀统一为v o x ，有的厂家以v o c 为后缀，有的厂家干脆没有后缀，这反映了目前p c m 文件的混乱状况，应用开 发人员只能根据厂家的资料进行处理。 2 1 2 3 非标准压缩语音文件 对于压缩的语音文件格式，没有一个统一的标难，各个厂家也莫衷一是，相 对比较流行是由日本冲电气( o m i ) 公司制定的a d p c m 标准。 这个标准中，4 b r 编码的第一位是符号位，表示当前语音值比前一样值是大 还是小。若当前样值大，这一位是“0 ”；若当前样值小，这一位是“1 ”。余下的 三位取值为o 7 ，代表样本间幅度差的取值。幅度表示是非线性的，例如，数值 码加倍并不意味编码声音标值幅度加倍。a d p c m 算法要求三个输入值：2 个有 符号位的1 2 b i t 幅度，即当前样本值最和前样值s 。第三个输入是步长s s 。算 法处理如下： 1 ) 变量b 0 、b 1 、b 2 和b 3 置0 ； 2 ) 计算差分乜= s o - s 1 ，若见 0 ，则b 3 置h 3 ) 设e 刊或i ，若乜0 ，则e = 乜；若d o _ 1 0 0 m s ， t 2 _ _ 1 0 0 m s 。即；无论是用手按键还是使用重拨键，都应该能做到这一点。对于接 收d t m f 的设备而言，要根据使用的不同场合调整不同的灵敏度，比如，交换机 的d t m f 接收单元，就设计成非常灵敏的工作方式。这样做的原因是：它仅在用 户电话拨出时接收d t m f ，在通话过程中就不再需要接收d t m f 。对于电话语音 的应用，由于在工作过程中，每个通道的录音、放音和接收d t m f 是同时进行的， 就需要采用折中的方法。如果太灵敏，则容易误检d t m f 在放音的时候，语音 卡播放出的声音，经过模拟线路和用户话机，会反射回来，如果其中含有d t m f 的声音，也会收到d t m f 。这样就会产生如下的现象：放音时，用户没有按键却 收到d t m f 码，从而使得语音中断。如果太不灵敏，当线路噪音较大或用户话机 不太标准时，有可能丢失一些d 踟f 按键。 2 2 1 多进程和多线程 2 2 多线程技术 w i n d o w s 操作系统是一个多任务操作系统。在w i n d o w s 系统中，多任务分为 两类：多进程和多线程【2 4 1 。 所谓多进程，就是指w i n d o w s 允许一个进程的多个拷贝或多个进程同时驻留 在内存中。一个进程通常定义为程序的一个实例。在3 2 位w i n d o w s 系统中，进 程占4 g b 的虚拟地址空间。与它们在m s d o s 和1 6 位w i n d o w s 操作系统中不同 3 2 位w i n d o w s 进程是没有活力的，也就是说，一个3 2 位w i n d o w s 进程并不执行 什么指令，它只是占着4 g b 的地址空间，此空间中意味着有应用程序e x e 文件 的代码和数据，每个进程拥有的资源随着进程的产生而产生，也随着每个进程的 第二章基础技术 终止而被撤消。 在w i n d o w s 的一个进程中，包含一个或多个线程。线程是指进程的一条执行 路径，它包含独立的堆栈和c p u 寄存器状态，每个线程共享所有的进程资源，包 括打开的文件、信号标识以及动态分配的内存等。一个进程内的所有线程使用同 一个3 2 位地址空间，而这些线程的执行由系统调度程序控制，调度程序决定哪个 线程可执行以及什么时候执行线程。线程有优先级别，优先权较低的线程必须等 到优先权较高的线程执行完任务后再执行。在多处理器的机器上，调度程序可将 多个线程放到不同的处理器上运行，这样可以使处理器的任务平衡，也提高了系 统的运行效率。 2 2 2 多线程实现方法 多线程的管理有两种方法实现：一种是使用w i n 3 2 a p i 函数，另一种是使用 m e c 类库中封装好的c w i n t h r e a d 类1 2 5 1 。 2 2 2 1 通过w i n 3 2 a p i 函数管理线程 1 线程创建 创建线程可以由c r e a t e t h r e a d 函数来完成，c r e a t e t h r e a d 函数的说明如下： h a n d l ec r e a t e t h r e a d f l p s e c u r i t ya t t r i b u t e sl p t h r e a d a t t r i b u t e s ，线程的安全属性 d w o i d w s t a c k s i z e ，线程的堆栈深度 l p t h r e a ds t a r tr o u t i n e l p s t r a t a d d r e s s ， 线程的起始地址 l p v o i dl p p a r a m e t e r ，线程执行时传递给线程的3 2 位参数 d w o r d d w c r e a t i o n f l a g s ， 指定线程的特性 l p d w o r d l p t h r e a d l d 如果创建成功，返回线程句柄，否则返回n u l l ) ； 2 改变线程优先级 在w i n d o w s 系统中，线程的执行由系统调度程序控制，调度程序决定哪个线 程可执行，以及什么时候执行。编程有优先级别，优先权较低的线程必须等到优 先权高的线程执行完毕后再执行。 w i n d o w s 中的线程优先级分为3 2 级( o 一3 1 ) ，当一个线程被创建时，此线 程的优先级等同于它所属进程的优先级，一个线程的优先级是相对于其所属的进 程优先级而言的，可以通过a p i 函数s e t t h r e a d p r i o r i t y 来设置相对优先级。 b o o ls e t t h r e a d p r i o r i t y ( 模块化多通道语音记录系统研究与设计 h a n d l eh t h r e a d ， i n tn p r i o r i t y ) ； n p r i o d t y 可以是以下值： 线程句柄 i i 线程的优先级别 t h r e a dp 0 r i t yt i m ec t l c a l t h r e a dp r i o r i t yl o w e s t t h r e a dp r i o r i t yb e l o wn o r m a l t h r e a dp 对o r i t yn o r m a l t h r e a dp r j o r i t ya b o v en o r m a l t h r e a dp r l 0 r i t yh i g h e s t t h r e a dp r i o r i t yi d l e 3 终止线程 优先级别为3 l 比正常低2 比正常低1 正常 ，比正常高l 比正常高2 优先级别为0 当线程的函数返回后，线程会自动终止。如果要在线程的执行过程中终止它， 可以调用下面的函数： v o i de x i t t h r e a d ( d w o r dd w e x i t c o d e 线程的退出码) 线程的退出码可以通过函数g e t e x i t c o d e t h r e a d 来取得： b o o lg e t e x i t c o d e t h r e a d r h a n d l eh l h e a d ， 线程的句柄 l p d w o r d l p e x i t c o d e 接收线程退出码的3 2 位变量地址 ) ； 如果要在线程的外面终止线程的话，可调用下面的函数： b 0 0 lt e r m i n a t e t h r e a d ( h a n d l eh t h r e a d ， 线程的句柄 d w o r dd w e x i t c o d e 线程的退出码 2 2 2 2 通过m f c 管理线程 1 线程创建 在m f c 中，一个c w i n t h r e a d 就是一个线程，可以通过a f x b e g i n t h r e a d 来 创建一个线程。a f x b e g i n t h r e a d 原型如下： c w i n t h r e a d + a f x b e g i n t h r e a d ( c r u n f i m e c l a s s * p t h r e a d c l a s s ， 指定线程运行的类 i n tn p r i o r i t y = t h r e a d _ p r i o r i t y n o r m a l ， 渴望得到的线程优先权 u i n tn s t a e k s i z e = 0 ， 线程的堆栈深度 第二章基础技术 1 3 d w o r d d w c r e a t e f l a g s = 0 ， 线程的创建标志 l p s e c u r i t y _ a t t r i b u t e sl p s e c u r i t y a t t r s = n u l l 指定线程的安全级别 ) ； 2 终止线程 在m f c 中，终止一个线程，可以通过a f x e n d t h r e a d 函数来实现： v o i da f x a p ia f x e n d t h r e a d ( u i n tn e x i t c o d e 。 b 0 0 lb d e l e t e = t r u e 2 3 1 数据库概论 ，线程的退出码 从内存中删除线程对象 2 3 数据库技术 从根本上讲，数据库是一个有组织的、根据某种标准分类的数据集合1 2 6 1 。传 统的比喻是把文件装入抽屉，每个抽屉保存一些与特殊主题相关的文件，而且这 些文件可能根据一套特殊的标准( 字母顺序、颜色、数字代码等) 进一步分类。 抽屉中资料的组织结构和文件，能够比较容易的迅速获得特殊的信息：只需把手 放在某个拉手上，拉开适当的抽屉，选择与标准相匹配的单个或多个文件即可。 电子形式的数据库有助于组织信息，并且为快速、有效的访问数据库中的特 殊信息提供了必需的工具。在数据库中，称装有文件的抽屉为表，文件本身称为 记录，取出信息的行为称为查询，结果数据称为结果集合。 虽然可以使用数据库来保存少量的信息，也可以保存数量稍多的信息，但是 当需要处理非常大量的数据时，数据库的真正能力就体现出来了。例如，如果只 有少量的数据需要处理时，手工就可以很容易地操作和检索它们，然而当数据量 增加时，执行一个手工检索就变得单调乏味而且代价昂贵了。 在这样情形下，电子化的数据库管理系统( d b m s ) 可以充分简化工作。这 样的系统不仅占据的物理空间比传统的以纸张文件为基础的系统要少，而且还在 组织结构、简化信息检索和修改方面提供了辅助工具。内建式索引使迅速而有效 的找到信息成为可能，而自动处理程序保证数据总以一致、无错的方式存储和交 叉引用。 关系数据库管理系统( ) b m s ) 通过在组成数据库的表中创建关系来更进一 步的处理数据。这些关系可以使用不同的方式组合来自多个表的数据，允许用户 从不同的角度查看同一数据，从而可以利用这个增强显示来做出更好的业务决定 1 4 模块化多通道语音记录系统研究与设计 ( 使读取数据更有效率和成本效益更高) 。通过在相关的信息条中生成连接， r d b m s 不但能够更有效的存储信息( 通过除去冗余和重复) ，而且还可以在数据 完全不同的部分产生尚未被发现的关系，并且允许有效的开发利用这些关系。 2 3 2 m y s q l 数据库 m y s q l 是一个高性能、多线程、多用户、建立在客户一服务结构上的 r d b m s ，专门为了速度和稳定性而设计，是由瑞典的t c x d a t a k o n s u l t a b 公司 开发的。在过去的几年中，它已经成为线上和线下适用于数据库驱动的应用程序 最受欢迎的r d b m s 之一。现今，有超过4 0 0 万的网站建立、使用并且配置了基 于m y s q l 的应用程序，而且网站的数量每天都在增加。 m y s q l