CN110430102A - 基于ims的电话录音方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于IMS的电话录音方法，包括以下步骤：1)抓取IMS网络中IAD或IP话机所接入交换机的IP通话数据包；2)过滤无用的数据包；3)解析过滤后的数据包；4)生成录音文件；5)与录音软件管理平台进行交互。本发明IP录音功能通过软件方式实现，克服现有技术中录音通道数受硬件IP卡的资源限制的不足，录音通道数可以灵活进行扩展。

Description

基于IMS的电话录音方法

技术领域

本发明涉及一种基于IMS的电话录音方法，属于通讯技术领域。

背景技术

市面已有的IP录音方法，采用依托IP录音卡硬件解析端口镜像后的报文实现IP电话录音功能。但受硬件IP录音卡的资源限制。无法进行灵活扩展。在IP录音卡的通道使用完毕后，需通过增加IP录音卡的方式才可进行继续录音。国家电网公司的行政电话业务均承载在IMS(IP MultiMedia SubSystem，IP多媒体子系统)平台上，行政电话业务目前存在POST和IP两种接入方式，由于电网公司对关键通话有录音需求，需要有一套灵活的IP电话的录音系统，如果IP录音功能能通过软件方式实现，不受硬件IP卡的资源限制，则录音通道数可以灵活进行扩展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于IMS的电话录音方法，IP录音功能通过软件方式实现，克服现有技术中录音通道数受硬件IP卡的资源限制的不足。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种基于IMS的电话录音方法，包括以下步骤：

1)抓取IMS网络中IAD或IP话机所接入交换机的IP通话数据包；

2)过滤无用的数据包；

3)解析过滤后的数据包；

4)生成录音文件；

5)与录音软件管理平台进行交互。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：

前述基于IMS的电话录音方法，步骤1)对IMS网络中IAD或IP话机所接入交换机的IP通话数据包进行抓包，方法为：

使用IMS网络中IAD或IP话机所接入交换机的端口镜像功能，通过配置网络交换机，将以太网交换机的所有连接IAD和IP话机的业务端口的数据镜像给观察端口，此时接在观察端口的录音服务器便可以直接获取到网络交换机下IP通话的所有相关数据包，也就实现了抓到所有语音通信相关的数据包。

前述基于IMS的电话录音方法，步骤2)对抓取到的IP通话数据包进行过滤，方法为：

首先判断数据包中是否包含200OK消息，200表示sip协议中的状态码200,200OK表明请求已经成功，如包含则为sip的应答，或者是建立会话数据包；若数据包中包含bye消息，bye消息为sip协议中用于请求结束会话的消息，则为会话结束数据包；若数据包的类型为RTP包则为语音包；如是上述三种类型包，则放入到缓冲区等待进一步处理，若非以上三种类型包则直接丢弃，不进行处理。

前述基于IMS的电话录音方法，步骤3)对过滤后的数据包进行解析，方法为；

sip消息处理线程不断从缓冲区中取sip消息包，然后进行sip消息路由、sip消息解析和sip消息处理，即通过抓包获取sip消息包后，根据sip协议的数据定义规范，对数据包进行解析，从而解析出：发起方地址、接受方地址路由信息，发起方号码、被呼方号码信息，摘机、振铃、挂机信令信息；录音软件根据以上分析出的消息进行筛选过滤，只对要录音的电话的消息包进行后继响应处理，如收到发起呼叫和摘机信号后，录音软件启动语音包处理线程开始该通道的录音，当收到挂机消息后，录音软件通知语音包处理线程停止该通道的录音；通过sip解析，只要解析出具有相同call_id的INVITE、200OK、ACK这三个消息先后出现时，表示双方通话已经开始了，这时就要向语音解析线程发送启动录音消息进行录音；随着通话过程进行，sip消息处理线程也在不停的工作，当解析出具有相同call_id的BYE、200OK这两个消息后，表示双方通话已经结束了，这时就要向语音解析线程发送停止录音消息，完成一次完整的录音过程。

前述基于IMS的电话录音方法，步骤4)生成录音文件的方法为：

语音包处理线程在收到录音消息后，启动处理程序不断的从所属语音缓存队列中取RTP语音数据包，然后形成声音文件；双方通话内容的RTP语音数据包处理包括：排序处理、补包处理、音频格式转换；

排序处理：RTP协议可以用于进行排序的域有两个,即序列号和时间戳，采用时间戳域作为索引对数据包进行排序；待排序的数据特征是数据基本有序，采用直接插入排序法,比较顺序为从后向前；

补包处理：补包算法基于RTP协议中的标记域和时间域实现，根据RFC1889对于RTP协议的描述可知：标记域可以用来判断是否存在静音期,如果标记域置为1,则说明此分组与前一分组之间存在静音期；时间域记录第一个抽样产生的时间，典型的语音编码模式的频率为8000Hz,从一个分组到另一个分组的时间戳值的增量取决于分组中抽样的数量；如果一个分组包括10个语音抽样和一个值为1的时间戳,那么下一个分组的时间戳则为11，考虑到抽样以8000Hz的速率发生,那么时间戳中10的差别就代表了时间上1.25ms的差别，如果在静音期,没有发送任何分组,那么下一个RTP分组可能包含一个明显比前一个RTP分组大得多的时间戳；

音频格式转换：音频解码过程将封装在RTP消息包中的数据根据RTP协议进行解码还原，生成l6位的原始PCM数据，然后将PCM格式转成WAV格式并保存到录音文件中。

前述基于IMS的电话录音方法，步骤5)与录音软件管理平台进行交互，包括：

Sip信令分析线程在收到具有相同call_id的100Trying、180Ringing这两个消息先后出现时，需要向录音软件管理平台发送振铃消息和主叫被叫信息，录音软件管理平台收到消息后，在通道监控界面中找到相应的通道，然后将该通道显示振铃状态并显示出主叫、被叫信息；在收到启动、停止录音的消息时录音软件管理平台改变相应的通道监控界面，录音完成后录音软件管理平台会将录音记录和录音文件检索路径保存在数据库中，完成IP录音功能。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：IP录音功能通过软件方式实现，克服现有技术中录音通道数受硬件IP卡的资源限制的不足，录音通道数可以灵活进行扩展。

附图说明

图1是本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明基于IMS的电话录音方法，包括以下步骤：

1)抓取IMS网络中IAD或IP话机所接入交换机的IP通话数据包；

2)过滤无用的数据包；

3)解析过滤后的数据包；

4)生成录音文件；

5)与录音软件管理平台进行交互。

实施例如下：

步骤1)对IMS网络中IAD或IP话机所接入交换机的IP通话数据包进行抓包，方法为：

使用IMS网络中IAD或IP话机所接入交换机(例如交换机型号：华为S2700-26TP)的端口镜像功能，通过配置网络交换机，将以太网交换机的所有连接IAD和IP话机的业务端口的数据镜像给观察端口，此时接在观察端口的录音服务器便可以直接获取到网络交换机下IP通话的所有相关数据包，也就实现了抓到所有语音通信相关的数据包。

步骤2)对抓取到的IP通话数据包进行过滤，方法为：

由于抓取到的数据包数量较多，为提升处理效率和性能，需要在处理这些数据包前，对无用的数据包进行过滤，首先判断数据包中是否包含200OK消息，200表示sip协议中的状态码200,200OK则表明请求已经成功，如包含则为为sip(SIP(Session InitiationProtocol，会话初始协议)是由IETF(Internet Engineering Task Force，因特网工程任务组)制定的多媒体通信协议)的应答，或者是建立会话数据包；若数据包中包含bye消息，bye消息为sip协议中用于请求结束会话的消息，则为会话结束数据包；若数据包的类型为RTP包(RTP是实时传送协议(Real-time Transport Protocol)的缩写。其代表一个网络传输的协议,为音频、视频上传中的常用协议。)则为语音包；如是上述三种类型包，则放入到缓冲区等待进一步处理，若非以上三种类型包则直接丢弃，不进行处理。

步骤3)对过滤后的数据包进行解析，方法为；

sip消息处理线程不断从缓冲区中取sip消息包，然后进行sip消息路由、sip消息解析和sip消息处理，即通过抓包获取sip消息包后，根据sip协议的数据定义规范，对数据包进行解析，从而解析出：发起方地址、接受方地址路由信息，发起方号码、被呼方号码信息，摘机、振铃、挂机信令信息；录音软件根据以上分析出的消息进行筛选过滤，只对要录音的电话的消息包进行后继响应处理，如收到发起呼叫和摘机信号后，录音软件启动语音包处理线程开始该通道的录音，当收到挂机消息后，录音软件通知语音包处理线程停止该通道的录音；通过sip解析，只要解析出具有相同call_id(呼叫ID是由本地设备生成的全局唯一值，每次呼叫该值唯一不变)的INVITE(SIP协议中发起的请求消息)、200OK、ACK(SIP协议中接收方成功的接收到数据，那么会回复一个ACK消息表示发来的数据已确认接收无误)这三个消息先后出现时，表示双方通话已经开始了，这时就要向语音解析线程发送启动录音消息进行录音；随着通话过程进行，sip消息处理线程也在不停的工作，当解析出具有相同call_id的BYE(sip协议中用于请求结束会话的消息)、200OK这两个消息后，表示双方通话已经结束了，这时就要向语音解析线程发送停止录音消息，完成一次完整的录音过程。

步骤4)生成录音文件的方法为：

语音包处理线程在收到录音消息后，启动处理程序不断的从所属语音缓存队列中取RTP语音数据包，然后形成声音文件；双方通话内容的RTP语音数据包处理包括：排序处理、补包处理、音频格式转换；

排序处理：由于网络传输存在一定的不可靠性，在数据传输的过程中有可能会导致数据包到达顺序的局部混乱，通过排序将很好地解决这个问题。RTP协议可以用于进行排序的域有两个,即序列号和时间戳，在没有出现乱序的情况下,序列号和时间戳都应该是递增的,而序列号的递增量应该为1。但是序列号是一个16bit的域,在长时间的通话过程中有可能存在溢出的情况,这将导致排序结果不正确。通过实验观察,在实际通话过程中这种情况确实存在。因此,我们采用时间戳域作为索引对数据包进行排序。待排序的数据特征是数据基本有序,通过综合考虑各种排序算法的时间复杂度和程序实现的复杂度,我们采用直接插入排序法,比较顺序为从后向前。

补包处理：补包算法是基于RTP协议中的标记域和时间域实现的。根据RFC1889对于RTP协议的描述可以得出以下结论。标记域可以用来判断是否存在静音期,如果标记域置为1,则说明此分组与前一分组之间存在静音期。时间裁记录第一个抽样产生的时间。典型的语音编码模式的频率为8000Hz,从一个分组到另一个分组的时间戳值的增量取决于分组中抽样的数量。例如,如果一个分组包括10个语音抽样和一个值为1的时间戳,那么下一个分组的时间戳则为11。考虑到抽样以8000Hz的速率发生(每0.125ms),那么时间戳中10的差别就代表了时间上1.25ms的差别。如果在静音期,没有发送任何分组,那么下一个RTP分组可能包含一个明显比前一个RTP分组大得多的时间戳。网络传输的不可靠性还会导致数据包的丢失，加上通话静音期后，采用停发语音包的方法以减少语音数据传输所占用的带宽，补包处理主要是为了解决这种更为普遍的正常缺失情况。如果不进行补包处理，通话过程中静音期的停顿在恢复出语音后将无法体现，势必严重影响语音还原的效果，还会导致两路音频进行合路(因为通话双方各占一路音频)后声音的严重不同步。

音频格式转换：音频解码过程将封装在RTP消息包中的数据根据RTP协议进行解码还原，生成l6位的原始PCM数据，然后通过转换程序(第三方的语音处理函数调用)将PCM格式转成WAV格式并保存到录音文件中。

步骤5)与录音软件管理平台进行交互，包括：Sip信令分析线程在收到具有相同call_id的100Trying、180Ringing(SIP协议中有一个超时机制，超过某个时延会重发请求。为防止这种处理请求的延迟造成消息重发，接收端在收到请求后会立即发送一个临时的响应，1XX都是临时的，告诉发送端我已收到，正在处理，让发送端的计时器停止，不需要重新发送请求了)这两个消息先后出现时，需要向录音软件管理平台发送振铃消息和主叫被叫(主叫是指通话发起方的电话号码，被叫是指发起方拨打的号码)信息，录音软件管理平台收到消息后，在通道监控界面中找到相应的通道，然后将该通道显示振铃状态并显示出主叫、被叫信息。同理，在收到启动、停止录音的消息时录音软件管理平台也会将改变相应的通道监控界面(即录音软件管理平台的通道监控界面，在界面中会用变动图表的方式来直观的现实个通道的工作运行状态)，录音完成后录音软件管理平台会将录音记录和录音文件检索路径保存在数据库中，最终实现IP录音功能。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于IMS的电话录音方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)抓取IMS网络中IAD或IP话机所接入交换机的IP通话数据包；

2)过滤无用的数据包；

3)解析过滤后的数据包；

4)生成录音文件；

5)与录音软件管理平台进行交互。

2.如权利要求1所述的基于IMS的电话录音方法，其特征在于，步骤1)对IMS网络中IAD或IP话机所接入交换机的IP通话数据包进行抓包，方法为：使用IMS网络中IAD或IP话机所接入交换机的端口镜像功能，通过配置网络交换机，将以太网交换机的所有连接IAD和IP话机的业务端口的数据镜像给观察端口，此时接在观察端口的录音服务器便可以直接获取到网络交换机下IP通话的所有相关数据包，也就实现了抓到所有语音通信相关的数据包。

3.如权利要求1所述的基于IMS的电话录音方法，其特征在于，步骤2)对抓取到的IP通话数据包进行过滤，方法为：

首先判断数据包中是否包含200OK消息，200表示sip协议中的状态码200,200OK表明请求已经成功，如包含则为sip的应答，或者是建立会话数据包；若数据包中包含bye消息，bye消息为sip协议中用于请求结束会话的消息，则为会话结束数据包；若数据包的类型为RTP包则为语音包；如是上述三种类型包，则放入到缓冲区等待进一步处理，若非以上三种类型包则直接丢弃，不进行处理。

4.如权利要求1所述的基于IMS的电话录音方法，其特征在于，步骤3)对过滤后的数据包进行解析，方法为；

sip消息处理线程不断从缓冲区中取sip消息包，然后进行sip消息路由、sip消息解析和sip消息处理，即通过抓包获取sip消息包后，根据sip协议的数据定义规范，对数据包进行解析，从而解析出：发起方地址、接受方地址路由信息，发起方号码、被呼方号码信息，摘机、振铃、挂机信令信息；录音软件根据以上分析出的消息进行筛选过滤，只对要录音的电话的消息包进行后继响应处理，如收到发起呼叫和摘机信号后，录音软件启动语音包处理线程开始该通道的录音，当收到挂机消息后，录音软件通知语音包处理线程停止该通道的录音；通过sip解析，只要解析出具有相同call_id的INVITE、200OK、ACK这三个消息先后出现时，表示双方通话已经开始了，这时就要向语音解析线程发送启动录音消息进行录音；随着通话过程进行，sip消息处理线程也在不停的工作，当解析出具有相同call_id的BYE、200OK这两个消息后，表示双方通话已经结束了，这时就要向语音解析线程发送停止录音消息，完成一次完整的录音过程。

5.如权利要求1所述的基于IMS的电话录音方法，其特征在于，步骤4)生成录音文件的方法为：

语音包处理线程在收到录音消息后，启动处理程序不断的从所属语音缓存队列中取RTP语音数据包，然后形成声音文件；双方通话内容的RTP语音数据包处理包括：排序处理、补包处理、音频格式转换；

排序处理：RTP协议可以用于进行排序的域有两个,即序列号和时间戳，采用时间戳域作为索引对数据包进行排序；待排序的数据特征是数据基本有序，采用直接插入排序法,比较顺序为从后向前；

补包处理：补包算法基于RTP协议中的标记域和时间域实现，根据RFC1889对于RTP协议的描述可知：标记域可以用来判断是否存在静音期,如果标记域置为1,则说明此分组与前一分组之间存在静音期；时间域记录第一个抽样产生的时间，典型的语音编码模式的频率为8000Hz,从一个分组到另一个分组的时间戳值的增量取决于分组中抽样的数量；如果一个分组包括10个语音抽样和一个值为1的时间戳,那么下一个分组的时间戳则为11，考虑到抽样以8000Hz的速率发生,那么时间戳中10的差别就代表了时间上1.25ms的差别，如果在静音期,没有发送任何分组,那么下一个RTP分组可能包含一个明显比前一个RTP分组大得多的时间戳；

音频格式转换：音频解码过程将封装在RTP消息包中的数据根据RTP协议进行解码还原，生成l6位的原始PCM数据，然后将PCM格式转成WAV格式并保存到录音文件中。

6.如权利要求1所述的基于IMS的电话录音方法，其特征在于，步骤5)与录音软件管理平台进行交互，包括：

Sip信令分析线程在收到具有相同call_id的100Trying、180Ringing这两个消息先后出现时，需要向录音软件管理平台发送振铃消息和主叫被叫信息，录音软件管理平台收到消息后，在通道监控界面中找到相应的通道，然后将该通道显示振铃状态并显示出主叫、被叫信息；在收到启动、停止录音的消息时录音软件管理平台改变相应的通道监控界面，录音完成后录音软件管理平台会将录音记录和录音文件检索路径保存在数据库中，完成IP录音功能。