可视调度系统及调度方法

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可视调度系统及调度方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种具有可视通信调度和监控功能的可视调度系统和方法，属于通信领域。\n背景技术\n[0002] 现阶段，在调度通信领域中正在使用的调度指挥系统，其传输手段都只是停留在单纯的语音传输阶段。语言作为其重要的传输内容，由于受到传输双方叙述习惯、语言背景、思维方式等因素的影响，经常造成信息衰减，乃至信息不对称等现象的发生，影响调度通信业务的往来、处理。\n[0003] IP网已普及和成熟，各个行业对基于NGN网的可视调度、远程现场图像监控等功能于一体的可视调度系统的需求逐渐增加，并成为调度系统未来发展的趋势。构建一个集成可视调度、应急指挥、视频监控为一体的音视频调度系统已经提上日程。其目的是实现资源共享、协同作战，给出指挥决策建议，提高决策时效和质量。\n发明内容\n[0004] 为了解决上述存在的问题，本发明提供一种基于IP网络，突破基于2B+D进行通信的调度台的地域局限性，可融入已有监控系统以达到节约成本目的，并且集成可视通信调度、视频监控为一体的，具有高集成度，低功耗，稳定性强的，且能够通过触摸屏实现简便快捷的操作的可视调度系统及调度方法。\n[0005] 本发明的目的是通过下述技术方案实现的：可视调度系统，其特征在于：包括可视调度主机，两个摄像头，触摸屏显示器及两部IP电话，两个摄像头通过标准网线与可视调度主机相连；两个IP电话也利用标准网络与可视调度主机相连，作为调度系统的左、右手柄；触摸屏显示器通过VGA连接线与可视调度主机相连，实现显示功能，通过USB连接线或者串口连接线与可视调度主机相连，实现触摸功能。\n[0006] 所述的可视调度主机由三部分组成：\n[0007] 集成POE交换机的接口板，用以实现可视调度系统组网需求；\n[0008] 嵌入式主板104-1811CLDNA(B)，用以完成可视调度软件的实现；\n[0009] 风扇，用以完成嵌入式主板的散热；\n[0010] 其中接口板和嵌入式主板之间是通过网络连接线、音频连接线、USB连接线、串口连接线以及VGA连接线相连的。\n[0011] 所述的集成POE交换机的接口板，包括如下组成部分：\n[0012] 网络模块，即6端口网络交换机，用以实现可视调度系统内部器件之间的通信和整个调度系统组网的需求；\n[0013] 微处理器模块，包括微处理器芯片，用以实现6端口网络交换机的镜像功能；\n[0014] POE模块，集成了PSE芯片，型号为LTC4258，PSE芯片通过以太网为IP电话和摄像头供电，实现供电功能；\n[0015] 电源模块，具有交流220V和直流48V两种电源输入模式，用以对整个系统进行供电。\n[0016] 所述的微处理器芯片型号为C8051F340，所述的6端口网络交换机芯片型号为：\n2\nRTL8316B和RTL8208B，微处理器的芯片与网络模块中的交换机芯片之间是通过IC总线进行通信的。\n[0017] 一种可视调度系统的调度方法，步骤如下：\n[0018] (1)可视调度系统在启动时，将自动从配置服务器上下载本系统的配置信息，通过这些配置信息初始化系统，初始化界面；\n[0019] (2)播放本地视频；\n[0020] (3)连接调度机的指定端口；\n[0021] (4)实时接收用户输入的调度命令和调度机传来的协议信息；\n[0022] (5)如果步骤(4)中接收到的是用户输入的调度命令，则分析该调度命令；\n[0023] (6)将调度命令封装成协议信息；\n[0024] (7)将协议信息转发给调度机；\n[0025] (8)系统主界面上实时显示相应的信息，更新号键状态和手柄状态，结束；\n[0026] (9)如果步骤(4)中接收到的是调度机传来的协议信息，则解析此协议信息；\n[0027] (10)系统主界面上实时显示相应的信息，更新号键状态和手柄状态；\n[0028] (11)针对信息类型做相应的处理；\n[0029] (12)将步骤(11)中的处理操作封装成协议信息；\n[0030] (13)将协议信息转发给调度机；\n[0031] (14)在系统主界面上实时显示处理操作相关的信息，更新号键状态和手柄状态，结束。\n[0032] 本发明的有益效果：本发明可视调度系统是通过专有的通信协议与调度机进行通信，完全控制手柄电话，实现安装使用方便，操作界面简洁美观，用户灵活控制的，具有可视通话、保留、转接、强插、强拆、三方通话、无声监听、对位显示、夜服、选择接听、预约回叫、同组手柄插话、点名会议、群组会议、寻呼等调度功能，并且支持电话簿功能，无需记忆众多用户的电话号码，只需简单的查找即可；按键支持多个号码功能，即一个按键对应多个号码，方便对一个用户的多种联系方式进行统一管理；支持同组手柄信息共享；支持多方呼入功能；支持选择接听。系统通过配置数据库获取视频源信息，播放目标视频，可以在不通话的状态下观看各个视频点的视频，并可远程控制对方摄像头，控制该摄像头转动、视野变化、焦距变化等操作。实现监控功能。\n[0033] 本发明的最大特点就是，将电话终端上繁琐的按键操作简化为触摸屏上简便的点击操作，用户可以迅速、快捷地完成各种复杂的调度功能，并可以进行可视通话，观看各点视频，实现监控功能。本发明通过IP组网、布线简单，相比于以往的基于2B+D进行通信的调度台，突破了地域的局限性。使用一体化数字摄像头，通过网线与可视调度系统连接，不需要另外视频控制线。具有灵活的视频绑定机制，各种终端电话都可与视频源灵活进行绑定。本系统可以融入已有的监控系统，以达到节省成本的目的。本发明集成度高，体积小，移动能力强，具有工业级稳定性，且本发明具有极强的可扩展性，可以通过配置网络交换机实现端口镜像功能，可用于网络录音。\n[0034] 可视调度系统支持220V交流和48V直流双电源输入。当一个电源出现故障时，另一个电源马上可以接管其工作，在更换电源后，又是两个电源协同工作。双电源是为了实现系统的高可用性。可视调度系统可对外提供四路POE供电的网口，可实现对IP电话和视频源的网络供电。\n附图说明：\n[0035] 图1为本发明系统结构图。\n[0036] 图2为本发明可视调度系统工作原理图。\n[0037] 图3为可视调度系统调度方法的总流程图。\n[0038] 图4为可视调度系统的具体工作流程图。\n[0039] 图5为操作号键业务逻辑图。\n[0040] 图6为来电信息处理业务逻辑图。\n[0041] 图7为接听来电业务逻辑图。\n[0042] 图8为视频播放业务逻辑图。\n[0043] 图9为结束通话业务逻辑图。\n具体实施方式：\n[0044] 可视调度系统的结构如图1所示：包括可视调度主机1，两个摄像头2、3，触摸屏显示器4及两部IP电话5、6，两个摄像头2、3分别通过标准网线与可视调度主机1相连，两个IP电话5、6也利用标准网络与可视调度主机相连，作为调度系统的左、右手柄；触摸屏显示器4通过VGA连接线与可视调度主机1相连，实现显示功能，通过USB连接线或者串口连接线与可视调度主机1相连，实现触摸功能。\n[0045] 可视调度主机由三部分组成：\n[0046] 集成POE交换机的接口板7，用以可视调度系统组网需求；\n[0047] 嵌入式主板8，型号为：104-1811CLDNA(B)，用以完成可视调度软件的实现；\n[0048] 风扇9，用以完成嵌入式主板的散热；\n[0049] 其中接口板7和嵌入式主板8之间是通过网络连接线、音频连接线、USB连接线、串口连接线以及VGA连接线相连的。\n[0050] 集成POE交换机的接口板7，包括如下组成部分：\n[0051] 微处理器模块10，包括微处理器芯片，用以实现6端口网络交换机的镜像功能；微\n2\n处理器采用芯片C8051F340，与网络模块11中的交换机芯片RTL8316B之间是通过IC总线进行通信的，微处理器10对交换机芯片进行初始化、镜像端口配置等操作，使得交换机具备端口镜像功能。通过微处理器模块10可以任意配置交换机镜像的目的端口和源端口，端口配置完成后，源端口的数据流量将复制到目的端口中，嵌入式主板通过对目的端口的数据分析，实现网络监听和网络录音等功能。\n[0052] 网络模块11，包括6端口网络交换机，其中1个端口与局域网相连，1个端口与嵌入式主板8相连，2个端口通过标准网线与两部IP话机5、6相连，另外2个端口通过标准网线与摄像头2、3相连。保证了两部IP电话5、6、两个摄像头2、3和可视调度系统内部的嵌入式主板8都处于这个局域网之中。实现了可视调度系统内部器件之间的通信和整个调度系统组网的需求。\n[0053] POE模块12，集成了PSE芯片，型号为LTC4258，配合其外围电路实现供电功能。并将其集成于网络交换机上，使得网络交换机具备POE供电功能。由供电端设备PSE和受电端设备PD构成了POE系统。接口板中的POE模块仅包含POE系统中的供电设备PSE端，而PD设备是接受供电的PSE负载，即POE系统的客户端设备，该POE系统中的PD设备为IP电话和摄像头。PSE芯片通过以太向IP电话和摄像头供电。供电设备PSE芯片在与受电设备PD相连时只需一条标准网线，便可达到对受电设备PD供电和网络通信的目的。供电设备PSE具有检测、分级等功能，保证只对受电设备PD进行供电，供电安全可靠，并且使得网络布线简洁方便。\n[0054] 电源模块13，具有交流220V和直流48V两种电源输入模式，双电源可以同时使用，达到双电源备份的目的，也可以独立使用，双电源之间的切换不影响可视调度系统正常运行。输入电压经过电源系统的相应转换，为整个系统提供5V、3.3V和1.8V直流电压。\n[0055] 标准网线中传输的信号为：网络信号和供电电源信号。其中网络信号通过标准网线的1、2、3、6线进行传输，用以完成可视调度主机与IP电话和摄像头之间的网络通信。IP电话和摄像头支持POE功能，属于POE系统中的受电设备，由于可视调度主机内部集成具有POE功能的网络交换机，可以通过标准网线对IP电话和摄像头进行供电。供电电源信号是通过标准网线的4、5、7、8线进行传输。\n[0056] 可视调度主机是本系统的核心设备，实现了控制IP电话进行复杂的调度通信功能以及视频播放功能；两个IP电话利用标准网络与调度主机相连，作为调度系统的左、右手柄，通过接口板中的网络模块注册到调度机上；两个摄像头也通过标准网线与调度主机相连，为可视调度系统提供视频源；系统在执行调度功能之前，需要在配置服务器中绑定可视调度系统和视频源，以使在通话时实时播放对方视频。可视调度主机、摄像头、调度机通过网络相互通信。\n[0057] 如图2所示，系统的运行环境分为四个部分，分别是调度机、可视调度系统、电话终端和视频源。其中的调度机，本文以Coral调度机为例详细讲解本发明可视调度系统及调度方法。其中Coral调度机是以色列Tadiran公司生产一款数字程控交换机。IP电话(手柄)以Coral IP电话为例，Coral IP电话是以色列Tadiran公司生产的一款IP话机。\n[0058] 可视调度系统与调度机之间，以及电话终端与调度机之间通过专有的通信协议来通信。Coral调度机及Coral IP电话是以APA协议来通信的，APA为Application Processor Adapter的简写，是配合Coral IP话机与Coral调度机使用的，是电话终端与调度机之间的通信协议接口。APA协议作为一个转发程序接口，可视调度系统利用APA协议接收并解析Coral调度机传来的调度相关信息，控制其关联的手柄即Coral IP话机的操作，实现调度功能；同理，对手柄以及触摸屏的操作信息也将利用APA协议转发给Coral调度机，Coral调度机通过APA协议解析其消息，最终完成该手柄或触摸屏调度系统发出的命令。\n[0059] 系统设置如下：\n[0060] 1、设备注册：首先将可视调度系统A的两个手柄、可视调度系统B的两个手柄和电话终端C分别注册到Coral调度机中，并在Coral调度机提供的web页面中配置可视调度系统A和可视调度系统B的视频源信息。\n[0061] 2、Coral调度机功能设置：设置Coral调度机，使其可转发可视调度系统手柄的APA信息；设置群组会议号、点名会议号；打开保留、强插、强拆等调度功能，使其支持这些调度功能。\n[0062] 3、可视调度系统设置：将可视调度系统注册到配置服务器中，以使配置服务器对其进行统一管理，以便其获取配置信息。\n[0063] 图4举例说明了可视调度系统的调度方法：步骤如下：\n[0064] (1)可视触摸屏调度系统在启动时，将自动从配置服务器上下载本系统的配置信息，通过这些配置信息初始化系统，初始化界面；初始化界面包括显示号键区、功能键区和待答区等。这里的功能键可随意更换，以实现更多的调度功能，常用的调度功能包括免提、保留、转接、强插、强拆、拨号盘、点名会议、群组会议、无声监听、夜服、寻呼等，当配置信息更新时，系统会自动更新配置；\n[0065] (2)播放本地视频；\n[0066] (3)连接Coral调度机的指定端口，准备接收Coral调度机转发的APA信息；\n[0067] (4)实时接收用户输入的调度命令和Coral调度机传来的APA信息；\n[0068] (5)若步骤(4)中接收到的是用户输入的调度命令，则对其进行分析，此时用户输入的调度命令可以是呼叫某电话、点名会议、群组会议、寻呼、免提、夜服等，这里以呼叫电话为例进行讲解；\n[0069] (6)将用户的呼叫命令封装成APA信息；\n[0070] (7)将此APA呼叫信息发送给Coral调度机；\n[0071] (8)Coral调度机接收并解析此信息，并即向被调度电话发送APA呼叫信息；\n[0072] 说明：点名会议是指逐个呼叫会议成员，使其加入到会议组中；群组会议是指同时呼叫会议组中的各个成员；寻呼是指逐个呼叫一个组中的成员，直到某个成员接听电话为止；这三个调度命令的实质是呼叫电话，Coral调度机在接收到这三个调度命令的APA信息后，进行解析，最终向目标电话发出呼叫请求，即向目标电话发送APA呼叫信息。\n[0073] (10)被叫电话所属的可视调度系统(被叫可视调度系统)会接收到Coral调度机传来的APA信息，则分析此APA信息，其类型为“电话呼叫信息”，执行(11)到(27)；\n[0074] (11)判断被叫电话是否正在通话，若是，则执行(12)至(16)，否则执行(17)至(27)；\n[0075] (12)被叫可视调度系统向Coral调度机发送″被叫电话忙″信息；\n[0076] (13)Coral调度机接收并解析此信息，并向主叫可视调度系统发送″被叫电话忙″的APA信息；\n[0077] (14)主叫可视调度系统接收到Coral调度机传来的APA信息，则其分析此APA信息(此APA信息的类型为“被叫电话忙”信息)；\n[0078] (15)界面上显示被叫电话忙；\n[0079] (16)此时，主叫可视调度系统可在用户的参与下对被叫电话执行″强插″或″无声监听″等操作，若执行了″强插″或″无声监听″等操作；\n[0080] (17)若被叫电话正处于空闲状态，则被叫可视调度系统界面上显示来电信息，并实时显示手柄和号键的状态为来电状态；\n[0081] (18)用户可对此调度命令做出回应：摘机接听电话，或者拒绝接听电话；若用户摘机接听电话，则执行(19)至(23)，否则，执行(24)至(27)；\n[0082] (19)被叫可视调度系统界面上显示手柄和号键的状态为空闲状态；\n[0083] (20)被叫可视调度系统通过网络向Coral调度机发送APA信息，此APA信息为被叫电话拒绝接听来电；\n[0084] (21)Coral调度机接收并解析此信息，并向主叫可视调度系统发送″被叫电话拒绝″的APA信息；\n[0085] (22)主叫可视调度系统接收此信息，并进行分析；\n[0086] (23)主叫可视调度系统主界面上显示被叫电话拒绝的信息，并实时显示手柄和号键的状态为空闲状态，结束；\n[0087] (24)如果步骤(18)中被叫电话摘机，被叫可视调度系统会通过网络向Coral调度机发送APA信息，此APA信息为被叫电话接听了呼叫电话的呼入；\n[0088] (25)Coral调度机接收并解析此APA信息，分别向两台可视调度系统发送通话的APA信息，同时接通两手柄并控制其开始通话；\n[0089] (26)主叫可视调度系统和被叫可视调度系统接收到通话的APA信息后，主界面上的号键状态和手柄状态均更改为通话状态；\n[0090] (27)当接通电话时，同时连接视频源，通过自定义协议获取视频源的视频流，使用H264解码算法进行解码播放对方视频；\n[0091] 可视调度系统利用配置服务器配置了电话号码与视频源绑定的关系，通过解析电话号码，查询出与其绑定的视频源信息，当接通电话时，同时连接视频源，通过自定义协议获取视频源的视频流，使用H264解码算法进行解码播放对方视频。系统支持高清视频显示，使用D1格式播放视频，也支持4分屏同时播放CIF格式视频。通话的过程当中，用户还可以进行其它调度操作，如保留通话、转接、强拆、结束通话等。下面以结束通话为例继续讲解调度步骤(以主叫电话挂机为例)。\n[0092] (28)主叫可视调度系统向Coral调度机发送结束通话的APA信息；\n[0093] (29)Coral调度机接收并解析此APA信息，并同时向主叫可视调度系统和被叫可视调度系统发送″结束通话″的APA信息，并同时控制两部话机结束通话；\n[0094] (30)主叫可视调度系统和被叫可视调度系统接收到通话结束的APA信息后，主界面上的号键状态和手柄状态均更改为空闲状态；\n[0095] (31)若播放了手柄绑定的视频，则停止播放对方视频，并断开与对方视频源的网络连接；\n[0096] (32)向数据库中存储通话记录。\n[0097] 下面结合图2所示的可视调度系统构建调度平台，详细说明上述调度过程中所涉及到的重要业务流程，包括呼叫电话、接听来电、视频播放、结束通话。用户执行的调度操作其中一部分是通过操作号键来实现，根据号键当前的状态的不同，执行不同的操作，如图5所示，下面以用户操作号键的工作为线索讲述上述四个业务流程。\n[0098] 若用户点击可视调度系统A主界面上代表可视调度系统B某一手柄(以左手柄为例)号码的号键，则此时，A会首先获取系统当前的手柄键权(即当前是左手柄还是右手柄可用，以左手柄为例)，判断该号键的当前状态，根据状态的不同，系统会执行不同的操作。\n号键的状态有以下几种：\n[0099] (1)空闲状态->呼叫电话：\n[0100] 如果此号键的状态为空闲，而且该号码还包含下级子号码，则点击该号键，将显示子号码信息，用户可进一步选择子号码进行呼叫；若该号码不包含下级子号码，则点击该号键，将直接发起通话呼叫。\n[0101] 此时，可视调度系统A的主机封装APA信息，此APA信息的类型为″呼叫电话″，其内容为A的左手柄呼叫B的左手柄，并通过网络将此APA信息发送给Coral调度机；Coral调度机接收并解析此APA信息，其解析出此APA信息为呼叫命令，并提取出呼叫号码等信息；继而将此APA呼叫信息发送给可视调度系统B，同时控制A的左手柄，让其呼叫B的左手柄；此时A主界面上刷新号键的状态为呼叫未接通状态。系统继续判断视频是否自动接通，若是自动接通并且对方电话号码有绑定的默认视频源，则连接并播放对方视频源。\n[0102] (2)来电状态->接听来电：\n[0103] 此时，站在可视调度系统B的角度，A的左手柄正在呼叫B的左手柄，则可视调度系统B的左手柄的状态为来电状态。此时，可视调度系统B会接收到Coral调度机传来的呼叫信息，B会执行来电信息处理的系列操作(如图6所示)即：判断此来电信息是否已在待答列表中存在，若不存在，则添加此来电信息至待答列表中，否则，刷新待答区，显示待答列表的前五个来电信息；主界面会显示A左手柄的呼叫信息，即将左手柄及其相关联的号键的状态更改为来电状态。\n[0104] 则点击可视调度系统B主界面上代表可视调度系统A左手柄号码的号键，可执行接听来电的操作，接听来电的业务逻辑如下所述(如图7所示)：\n[0105] 首先可视调度系统B会判断主叫或被叫号码是否为本调度系统关联的手柄号码，若不是(即只是显示同组手柄的来电状态显示)，则B不做任何操作；否则，B会向Coral调度机发送APA信息，此APA信息为B的左手柄接听A的左手柄的呼入；\n[0106] 然后Coral调度机接收并解析此APA信息，分析出此APA信息为接听来电的信息，则同时向A和B发送两手柄通话的APA信息，并控制两手柄连接、通话；\n[0107] 之后A和B会接收到此APA通话信息，会在主界面上改变号键状态为通话状态；若呼入电话号码并没有在本调度系统中注册，其来电的信息只在待答区显示，在号键区并没有与该号码相对应的号键显示其来电信息。\n[0108] 当B接听了A的呼入后，B会将此来电信息从待答列表中删除，刷新左手柄的状态为通话状态，并将通话记录存储到数据库中。\n[0109] 根据接收到的两手柄通话的APA信息，可视调度系统A会获取通话对方的电话号码(即可视调度系统B左手柄的电话号码)，到配置服务器中查找其配置信息，找出与其手柄绑定的视频源信息，若存在绑定关系，并且有默认的通话视频源，则通过特定协议连接该视频源，获取该视频源的实时视频流，并通过H264算法进行解码，在主界面上播放对方视频。可视调度系统B通过同样处理过程播放可视调度系统A左手柄绑定的视频，即实现了可视通话的功能。\n[0110] (3)视频播放：\n[0111] 视频播放的方法是这样的：首先判断当前是否已有播放的视频，若没有，则使用D1格式全屏播放视频；否则，根据情况来选择播放视频的窗口。播放视频的窗口分配原则是这样的，界面同时最多可以有4路视频同时播放，左手柄关联的视频使用窗口1和窗口2来播放，右手柄关联的视频使用窗口3和窗口4来播放，若当前左手柄没有关联的视频播放，则右手柄可以使用窗口1和2来播放视频。\n[0112] 下面详细说明如何选择窗口来播放视频(如图8所示)，首先判断已经在播放的视频是否是左手柄关联的视频，若是并且视频通话的手柄也是左手柄，则寻找一个空闲的窗口播放该视频；若是并且视频通话的手柄是右手柄，则使用窗口3进行视频播放。否则，判断已经在播放的视频是否只是右手柄关联的视频，若是并且视频通话的手柄也是右手柄，则寻找一个空闲窗口播放该视频；若是并且视频通话的手柄是左手柄，则首先把正在使用窗口1或2播放的视频转移到窗口3和4，并使用窗口1来播放该视频。若当前播放的视频既有左手柄关联的视频也有右手柄关联的视频，则根据视频窗口的分配原则来移动并播放视频。\n[0113] (4)正在通话->结束通话：\n[0114] 若号键的状态为正在通话，则点击该号键，系统会判断该号码是否正与本调度系统的手柄通话，若是，则执行结束通话的操作(如图9所示)，业务流程如下所示(以A发起结束通话为例)：\n[0115] 首先可视调度系统A会向Coral调度机发送结束通话的APA信息；Coral调度机接收并解析此APA信息，其解析出此APA信息为结束通话的信息，则其会向同时A与B发送结束通话的信息，并同时控制两部话机结束通话；\n[0116] 可视调度系统A和B接收到此信息后，主界面上的号键状态均变为空闲状态，A的左手柄和B的左手柄均挂机，结束通话，状态均更改为空闲状态；\n[0117] 若某个手柄播放了绑定的视频，则停止播放对方视频，并断开与对方视频源的网络连接。\n[0118] 在通话的过程中，用户可执行各种调度功能，如：免提、保留、转接、强插、强拆、点名会议、群组会议、无声监听、夜服、寻呼等。\n[0119] 可视调度系统还具有视频监控功能，视频监控功能是这样实现的：可视调度系统A通过配置服务器获取到监控列表信息，在主界面初始化监控列表。通过触摸屏操作点击监控列表中某个视频源监控节点，查找配置文件信息，获取该视频源的信息。通过特定协议连接视频，获取该视频源的实时视频流，使用H264解码算法进行解码，并在主界面上播放视频源的视频。当使用触摸屏控制该视频源时，通过特定协议向该视频源发送相关控制命令，视频源会做出相应操作。当使用触摸屏关闭当前视频，则可视调度系统停止播放方该视频源的视频，断开与该视频源的网络连接。\n[0120] 此调度系统还支持夜服、电话薄、通话记录、录音记录查询等功能，这里不做详细介绍。