CN1377551A

CN1377551A - 多级数据登录系统和方法

Info

Publication number: CN1377551A
Application number: CN00811139A
Authority: CN
Inventors: J·赫尼茨
Original assignee: Dictaphone Corp
Current assignee: Dictaphone Corp
Priority date: 1999-06-02
Filing date: 2000-06-02
Publication date: 2002-10-30
Anticipated expiration: 2020-06-02
Also published as: CA2375863C; AU5321500A; US6775372B1; IL146833A0; US20020164007A1; US6870920B2; ES2197025T1; HK1045232A1; DE1183851T1; CA2375863A1; IL146833A; WO2000074355A1; EP1183851A1; MXPA01012280A; EP1183851A4; EP1679865A1; CN1271840C

Abstract

多级数据登录系统(100)中包含用于接收、处理并且压缩来自一个或多个输入通道的数据的电信级(102),用于把该数据存储到存储器设备的记录机级(104),用于检索该存储数据并且把该数据分布到一个或多个输出通道的分布级(106),以及相互链接该三个级(102、104、106)的多个接口路径。系统的不同级可以相距很远,并且链接该三个级(102、104、106)的接口路径能够被自动切换,从而实现系统的容错。

Description

多级数据登录系统和方法

发明领域

本发明总体涉及到数据登录，并且更加特别涉及到用于以改善的容错性和灵活的用户接入处理多通道输入数据的灵活且成本有效的多级系统和方法。

发明背景

在许多现代商业和政府应用中，能够对多通道数据通信(特别是语音)进行有效地存储和检索是非常重要的。例如，金融机构记录用户的指令作为防伪保护，以及作为与电话通话内容相关的法定程序的证据；公共安全机构记录紧急呼叫用于事件重建以及未来的调查；商业实体监视通过电话所实施的交易，以评估销售者的效率，确保客户满意并且开展培训计划。对多通道的多媒体信息进行可靠记录的需求也是不断增长的。以下仅给出几个应用实例，其中通常需要在一个位置上有效地存储和处理来自大量进入数据通道的多个且经常同时进行的通信。多媒体应用的最新进展又进一步指出了开发能够有效处理多通道输入数据的实用工具的必要性，其中进入数据可以呈现为不同的形式，即语音、图像、数据等等。而且很明显，随着不同通信媒体、计算机平台和操作系统的不断出现，所有这些应用所涉及的一个非常重要实际的问题就是在多通道数据系统及其用户之间提供无缝且有效的接口的能力。

这样，尽管捕获进入信息仍然是现代多通道数据处理系统的主要功能，但是其它所期望的系统功能，例如被记录通信的有效存储、索引以及检索等功能也变得越来越重要。无论数据格式、通信媒体或者所使用的特定计算机平台如何，所有系统功能最好对用户都是透明的。本发明就针对对这种数据登录系统和方法的需求，并且说明其在实际应用中的用途。

用于捕获并且记录通过多通信线路传输的大量数据的数据登录系统在本领域内是公知的。例如图1中所示的典型现有技术的数据登录系统，可以实施为能够执行多数或者所有被要求功能的单一物理单元，其中包括电话接口、信号处理、随机存取缓冲以及档案存储等。在多种实际应用中，这种实施方案是非常适当的。例如，在授予本申请的受让人的美国专利No.5819005、5448420、5446603、5396371、5339203以及4827461中提供这种系统的实例。在此引入这些专利作为参考用于所有目的。

然而由于市场需求在不断变化，以及性能要求也不断提高，因此必须要设计改进的记录仪结构，以支持扩展容量的要求以及新兴处理的需求。两种强大的市场需求使现有技术中的记录仪结构在这方面上处于劣势，即：增加输入端口数量的要求，以及以独立于平台和媒体的方式提供对所记录数据的简单且有效访问的要求。

首先来看数据端口的要求，现代数据登录应用中提出需要支持不断增长的输入通道数量的要求。应该很明显地可以看到，随着通道数量增加，处理系统的复杂性也要增加。而复杂性的增加又会导致至少出现两个潜在问题：(a)降低的系统容错；以及(b)对物理设计的实际限制，尤其包括系统的重量和大小，其布线和功率要求。

增加系统复杂性通常会由于一个或多个系统元素出现故障的概率增加，而导致系统更加脆弱，以及丢失数据的风险更高。然而本领域人员可以认识到，在多种应用中，系统保持无误操作是非常重要的。由于存在这种苛刻的要求，以及存在如下事实：即委托记录仪所记录的信息几乎都是原始的，并且通常不能被人工重新生成，因此需要为系统构造足够的冗余度，使得一个或多个元素的故障不会导致整个系统的关闭。这又使得无论输入通道的数量如何，设计一个能够提供容错特性的可升级系统显得越来越重要。

要求采用额外的“待机”硬件去代替失效元素的容错结构在本领域内是公知的。如图2所示，这种结构采用局域网(LAN)48，用于在记录仪44和控制器46之间进行通信。每个记录仪负责记录多条输入线路的通信。为了在记录仪44失效时提供备份登录能力，需要提供空闲记录仪42。特别是，每个记录仪44都与一个空闲记录仪42相关，后者准备在正工作的记录仪44失效时投入使用。由于与可比较的标准记录仪系统相比，这种设计要求更多的空间，并且要求两倍的硬件(以两倍的代价)，因此这种容错结构是非常浪费且不实用的。

在Yosef的申请EP 0822696A2中描述了如图3所示的容错系统的改进结构，引入该申请内容作为参考。Yosef的方案就是使用一个空闲记录仪为一组N个记录仪提供备份，由此与图2所示的系统相比，当N＞＝2时，可以降低硬件成本。然而值得注意的是，即使在这种改进的现有技术结构中，该空闲单元也仍然是一个能够执行所有记录功能的完备的功能设备。相应地，它没有利用如下事实所带来的好处：即在操作过程中，记录仪的某些特定元素会比其它元素更加经常地失效。例如，配有物理移动部件的元素(例如硬磁盘机)就属于这种情况。根据本发明，通过把记录仪分割为两个或多个功能级，就可以在相同容错水平的前提下降低成本，其中可以为具备更高失效率的元素提供更高的冗余性。如下所示，利用这种方案，可能会大大降低系统的成本，而不影响其性能水平。

如上所述，增加的系统复杂度也会引起配线、大小以及其它实际问题。例如当安装配有大量输入通道的记录仪时，一个重要的考虑就是互连记录仪和PBX的线路的数量。这样，配备128个输入通道的记录仪要求有至少256条线路。出于实际的原因(其中包括在长距离电缆传输过程中拾取音频电子噪声的易感性)，期望把记录仪安装在PBX的毗邻或者其附近。然而这种定位并不总是最佳的、期望的，或者甚至是不可实现的。特别是空间的限制和安全问题会带来严重的问题。这样，大容量记录仪的较大尺寸使其不太可能被安装在特定位置上。而且还使得其成本非常高，并且/或者不太可能从PBX场地到记录仪之间连接大量的电缆束。出于安全原因，甚至不期望记录仪出现在靠近PBX的任何位置上。这样很明显可以看到，以单一物理单元实施的现有技术系统会受到某些非常严重的实际问题的困扰。根据本发明，把记录仪分割为若干功能级就可以提供灵活性，以便能够在不同的空间位置上(即在同一建筑、城市或者世界的不同地方)执行不同的功能。根据上述内容，应该可以容易地看出本方案的潜在优点。

除了增加容量的要求外，由于市场对所存储信息进行灵活地回放或者数据接入的要求，因而也会产生一组新的问题。在本申请的环境中，访问所记录的数据被称为数据“分布”。本领域的技术人员可以理解到，设计一个系统能够记录并且处理多通道信息，同时还可以提供来自大量用户的、对记录信息的并发访问并不是一件轻松的任务。如果用户采用不同的计算机平台，这项任务就会变得更加复杂。

尽管过去已经做出了许多尝试去解决这些以及其它与现有数据登录技术相关的问题，但是至今也没有提出适当的解决方案。本发明的系统和方法可以克服与现有技术相关的问题，并且因而被确信提出了重要的技术改进。特别是，把记录仪分割为若干功能级可以为设计供各种实际应用使用的在功能和人类工程学上最优化系统，提供很大的灵活性。而且与现有的利用单一物理单元的实际应用相比，把记录仪功能分布给分开的物理级会带来显著潜在的好处。例如在同一系统中执行特定功能的硬件的体积可能是很大的，因此不方便被安置在某个特定位置上。然而由于本发明的功能分割方案，大体积的部件可以被方便地安置在适当的位置上。这样，用于捕获纽约证券交易中心的交易信息的相对大体积的记录设备可以被安置在远离拥挤的证券交易大厅几英里之外的地方。此外根据本发明的原理，这种分布级的设计能够使用户采用其方便的方式(实时或者随后)去访问所记录的数据。很重要的是，可以以现有技术方案相关成本的一部分来提供容错。与现有设计相比，本发明所提出的方案能够提供更好的系统可升级性，以低成本提供可靠的性能，并且在检索所存储信息过程中提供很大的灵活性。

发明概述

相应地，本发明的一个目的在于提供多级数据登录系统，可以克服与现有技术解决方案相关的问题，并且有助于满足如下的市场需求，即提高输入容量，高分布灵活性以及容错性。

在优选实施例中，本发明是多级数据登录系统，其中包含：从多个输入通道接收输入的电信级；具备一个或多个记录机的记录机级，至少一个记录机存储与从该多个输入通道中至少一个通道中接收到的输入相关的数据；提供对记录机级所存储数据的访问的分布级；链接电信和记录机级的第一接口，以及链接记录机和分布级的第二接口；其中系统内的至少两个级在物理上是可分离的，并且在操作过程中可以相距较远的距离。

在一特定实施例中，该系统的电信级中还包括从多个输入通道捕获信号的第一接口；一个或多个把捕获的信号转换为具备预定格式的数据的信号处理器；以及用于把该被转换数据传递给该记录机级的第二接口。在输入信号是模拟信号的实施例中，数据登录系统的电信级还包括至少一个模数信号转换器。

在特定实施例中，本发明的数据登录系统提供数据压缩、接收输入的加盖时间戳、来自输入通道的信号的鉴权、以及被转换数据的加密。

在优选实施例中，本发明的数据登录系统中包含用于数据归档的档案存储设备，它是记录机和/或电信级的一部分。在特定实施例中，这一设备可以是固定的(例如RAID阵列)或者可拆卸的。

在另一优选实施例中，数据登录系统的记录机级中包含至少一个备份记录机，而且该系统中还包括用于检测记录机级中记录机故障、并且把接口链路自动从被检测到故障的记录机切换到备份记录机的装置。与这一实施例相关的是本发明的另一个方面，即用于操作多级数据登录系统的方法，其中包括：检测记录机级中的故障记录机；把接口链路自动从被检测到故障的记录机切换到备份记录机，以确保该系统的无中断操作；以及不干扰该系统的操作，利用运行的记录机去代替被检测到故障的记录机。

仍然是另一方面，本发明是用于提高多级记录仪系统容量的方法，其中包括：不干扰系统的操作，而将至少一个记录机附接到介于电信和记录机级之间的、基于网络或四线的接口，使得记录机级内记录机的组合容量等于或者超过给定数量的通道；以及/或者附接至少一个额外的电信模块，去提高系统的输入通道的容量。

在又一优选实施例中，本发明是数据记录仪，其中包括：从多个数据源接收输入的电信设备；把来自该多个数据源的输入转换为一种或多种数据格式的处理器；用于存储与从该多个数据源接收的输入相对应的被转换数据的存储器；通信路径；以及经过通信路径，把被存储的数据从该多个数据源中的一个或者多个数据源传递到至少一个远端用户的服务器。在特定实施例中，服务器是万维网服务器，而且通信路径是互联网。

在另一方面，本发明是用于访问至少一个数字记录仪的信息的方法，该记录仪存储与多输入通道的输入相关的数据，其中包括：在可访问该至少一个数字记录仪的万维网服务器上从客户接收用于检索被存储数据的请求；根据接收到的请求检索被存储的数据；以及向客户传递被检索的数据。在涵盖语音输入通道的特定实施例中，该方法中还包括访问由数字记录仪构造的输入通道的记录；或者访问由数字记录仪构造的输入通道记录的呼叫信息。

附图简述

根据随后的详细描述，并且参考附图，可以更加完整地理解和体会本发明，其中：

图1是现有技术中把多登录功能并入单一单元内的数据记录仪的概要框图；

图2是现有技术中采用完全操作冗余的登录系统的概要框图，其中为每个工作记录仪配备一个空闲记录仪；

图3是现有技术中为每组“N”个工作记录仪配备一个空闲记录仪的登录系统的概要框图；

图4是根据本发明的优选实施例的多级数据登录系统的概要框图；

图5是根据本发明的优选实施例进行配置的多级登录系统的框图；

图6是根据本发明的多级记录仪的另一优选实施例的概要框图。

优选实施例的详细描述

现有技术

图1中说明现有技术中数据记录仪10的概要框图。记录仪10中并入了用于从输入线路12接收数据的接口14，以及模/数(A/D)和数/模(D/A)信号转换器16，用于当数据按一个方向流动时，把来自输入线路12的模拟信号转换为数字信号，以及当信号按相反方向流动时，把数字信号转换为模拟信号。接口14还与扬声器17进行通信。系统中还包括通常用于把来自转换器16的数字信号进行压缩的数字信号处理器18；还有控制器20，缓冲器22以及硬盘23。在典型的实施方案中，所有元素都被置于单独的物理单元13中。如图1所示，该单元中还可以包括例如数字音频磁带(DAT)的存储单元24。在授予本发明受让人的若干美国专利(包括No.5819005、5448420、5446603、5396371、5339023和4827461)中详细描述了图1中所示类型的记录仪的配置和操作，它们被在此引入作为参考。

本领域的一般技术人员可以理解到，受到物理单元的设计约束的限制，即受接口卡的数量和能力、处理器18的配置以及其它所限，图1所示类型的记录仪所能处理的输入通道的数量通常是固定的。相应地，为了处理更多的输入通道数量，通常需要增加接口卡的数量(受到可用插槽数量的限制)或者重复一倍或多倍的记录仪10，这样每个单元就能够处理特定组的输入通道。在图1所示配置，以及使记录仪10加倍以增加输入通道容量的多级记录仪结构中，用户会遇到在本申请的背景部分中所讨论的各种问题。例如，记录仪10中一个功能块失效就可以使得整个单元瘫痪，并且危及到若干输入通道的记录。这样系统的容错性就要取决于其中最脆弱的链路，即取决于该单元中最容易失效的元素。在许多未提供备份单元的情况中，这样得到的容错性是不能接受的。而且由于记录仪10作为一个物理单元的标准设计不允许将其分割为分别放置在空间最佳位置上的功能模块，因此这种空间限制也会带来问题。

现在参考图2，其中给出现有技术的容错数据登录系统的概要框图。在图2所示的数据登录系统40中，为每个工作记录仪44提供一个空闲记录仪42。在特定实施例中，每个记录仪都可以按照图1所示的方式来实施，但也可以按现有技术中已知的其它实施例来实施。在这种结构中，所有记录仪都通过局域网(LAN)48进行连接，并且一旦正在工作的记录仪44失效，分布给失效记录仪的空闲记录仪42就会自动被激活。虽然几乎任何容错系统都会要求某些附加的“待机”硬件去替换失效元素，但如图2中所示的系统40会以两倍代价要求常规系统的两倍的硬件，而且大多数情况下，这在商业上是不可行的。

随后参考图3，其中给出现有技术中改进的容错数据登录系统的概要框图。图3所示的系统50中包括经过LAN 58相连的一组或者多组“N”个记录仪52，并且该记录仪由一组“N”个开关60被链接到一个单一空闲记录仪54。当一个记录仪52失效时，开关60自动把数据从失效的记录仪输入线路重新路由给空闲记录仪54。对于N＞＝2时，这种系统所要求的“待机”硬件要少于图2所示的现有技术中的系统。然而很明显，至少由于没有利用记录仪中的特定元素会比其它元素更加可靠这一事实，因此这种设计是次最佳的。很重要的是，这种以及其它现有技术的记录仪设计代表单一单元设计原理，其中具备上述的多种性能局限性。

本发明

与上述现有设计相比，按照本发明采取的方案要结合用于存储多个输入数据通道的数据的低成本和高可靠性的多级记录机，采用能够独立于平台，从不同物理定位去访问所存储数据的有效分布技术。多通道数据记录，以及特别是语音记录仪都是本领域中公知的。如上所述，已经采用了某些步骤去改善这种利用冗余方案的设备的可靠性。从分布角度来看，过去几年中，互联网技术已经逐渐标准化。然而就本发明人所知，过去并没有在多级分布式记录仪中组合这两种范例的建议，而多级分布式记录仪是可以集合这些技术中最期望的功能的下一代产品。

特别是，过去已经使用记录仪进行记录、索引并且存储不同输入通道的大量数据。然而，实用局限性(例如其单一单元的设计)就限制了这种记录仪在许多应用中的使用。与现有技术相比，采用本发明的分布式多级结构至少可以预期有如下的好处：

(a)由于采用新型的容错结构，即：使容易失效的元素加倍来提供冗余，因此可以进行更加可靠并且低成本的数据记录和存储；

(b)把记录仪物理分离到独立的级中，例如允许把大体积元素安置在其不方便(由于空间的限制)或者很不期望出现(如隐蔽操作)的位置之外，从而可能最佳利用空间；

(c)用于信息分布的改进的商业模型。

现在参考图4，其中根据本发明的特定实施例给出多级数据登录系统的概要框图。在所示的实施例中，系统100内包含电信级别(“电信级”)102，记录机级104以及分布级106。广义上讲，电信级用于去捕获输入信号，把捕获的信号转换为预定格式(最好是数字格式)，以及对转换信号执行特定处理(通常具有压缩的性质)。记录机级104把经过处理的输入信号存储到硬磁盘机或者类似的大容量存储设备中，并且还要存储在缓冲器中，数据可以从此被传递给固定或可拆卸存储设备，图4所示的实施例就是分布级的一个部分。根据本发明，分布级不仅用于去访问所存储的信息，而且还用于归档的目的。重要的是，系统100的单独功能级(如图4所示)在物理上是分离的，并且典型地位于分离的物理单元中。

应该可以理解到，图4仅仅是根据本发明的原理构建的系统的说明，并不应该被解释为对其设计方案进行限制。由此，在特定应用中还期望把记录仪按功能分为三个以上的级。在可选实施例中，功能级也可以被组合在一起，例如参考图4，一方面电信和记录机级，或者另一方面记录机和分布级可以被实施成单一物理单元。而且在可选的优选实施例中，经过例如专用通信线路、公司企业内部互联网、互联网或者其中的任意组合，来自记录机级的数据可以提供给用户使用。可以理解到，这种网络可以被各种不同的计算机接入，使得级106被“分布”，并且不存在可以确认的物理定位。

从本发明的另一方面来看，可以利用交换结构108把图4所示系统的各个级连接起来，该交换结构一方面构成电信和记录机级的接口，另一方面构成系统100中记录机级和分布级的接口。可以理解到，构成不同级之间接口的交换结构108在其设计和实施上都是可以不同的。根据本发明，链接整个系统100的各个级的交换结构108的选择和设计就是要去设计允许根据优选实施例去实施各个级的物理分离的参数。特别是根据该应用，系统100的级在物理上可以是分离的，使得电信和记录机级分别可以例如位于同一房间的不同位置、同一建筑的不同房间、同一城镇内的不同建筑、不同的城镇甚至是不同的大陆中。在特定实施例中，可以通过使用例如标准的公共交换网络接入设计、专用线路或者其它本领域中公知的通信媒体，来实施这种很广范围的空间分离。随后更加详细地考虑按照本发明系统的各个级。

电信级

根据本发明，电信级102一般执行如下功能：从多个电信线路中捕获信号，并且对信号进行预处理，将其转换为记录机级可以识别的格式。如上所示，在优选实施例中，通信线路可以是标准的电话线、专用通信线路或其它输入数据源，其中可以传输模拟或数字信号。无论其物理源和数据格式如何，在优选实施例中按照现有技术中已知的方式，对捕获的输入信号进行数字化并且压缩。很自然，不同类型的输入数据可以被转换为用户指示的不同的内部格式。

更加特别的是(如图4所示)，电信级102中并入了用于从典型为电话线的输入线路(没有画出)接收信号的第一接口110。根据优选实施例，接口110被设计用于模拟或者数字输入信号或其某些组合。当与电话线配合使用时，接口110通常是高阻抗接口，它允许使用电话线的无源抽头。在该实施例中，接口110采用电压和/或电流感应，去触发记录相应的输入通道。如本领域中已知的，在电信级中也可以使用外部触发信号。如本领域中已知的，在数字输入的情况中，接口110被当作数字电话耦合器。接口110的各种可选实施例也都是本领域中已知的，并且在例如授予Sander的美国专利No.4827461中有详细描述，该专利在此引入作为参考。可以理解到，接口110可以被用于各种附加功能，例如生成嘟嘟声、开槽(notching)以及其它功能。

在图4所示的实施例中，电信级102中还包括用于把接收到的模拟信号数字化的A/D信号转换器111。很自然，对于纯数字输入来说不要求使用这种转换器。级102中还包括用于处理转换器111所数字化的信号或者从数字输入通道直接提供的信号的数字信号处理(DSP)单元112。在优选实施例中，DSP单元112能够处理各种输入数据类型，即语音、图像、传真以及其它。在特定实施例中，一个处理器112能够处理各种输入数据类型，并且根据输入数据类型选择其处理算法。在可选实施例中，一个处理器可以被用于每个输入通道，使得不同的处理算法能够被同时应用于不同的输入通道。可以理解到，无论使用一个或者多个处理器，都可以根据数据类型、输入数据的统计分布以及其它因素，为不同的输入通道应用不同的数据压缩算法。这种处理算法在本领域中通常都是公知的，在此不再详细考虑。

图4中所示的电信级102中还包含控制器114，它操作去指导并且监视整个级的功能。特别是在优选实施例中，控制器114指导由DSP处理器112把特定处理算法应用到特定输入数据类型。在特定实施例中，当由控制器指示时，处理器112能够执行DTMF信号检测和译码，并且最好还可以根据已成熟的标准，去执行数据压缩。例如在记录语音信号的情况中，DSP处理器112的输出最好要与本领域中公知的G 723.1和G 722的语音压缩标准兼容。

在特定实施例中，接口110和A/D转换器111以及时隙分配电路(没有画出)可以被实施为记录仪耦合器卡，它把输入数据放置在电信级102内的脉冲编码调制(PCM)总线(没有画出)上。在这种情况中，DSP单元112由控制器114指导以在适当的时隙内去处理信号。特别是，控制器114读取系统时钟，指导各个输入通道的时隙分配，并且提供在各个通道记录生成过程中所使用的时间戳。如上所述，模块114还去控制DSP单元112的操作，并且在其输出端把压缩数据分布给接口116。在优选实施例中，控制器的一项重要功能是利用下载软件，去重新配置DSP单元112的处理算法。因此在特定实施例中，要为控制器提供输入端口(没有画出)，从个人计算机(PC)中下载用于对DSP处理器112进行重新编程的指令。

最终，在优选实施例中，电信级102中包含用于把压缩数据发送到记录机级104的第二接口116。在特定实施例中，第二接口116可以是E1(2M比特)收发机，或者对于较小规模的应用来说，是RS-485(1M比特)线路。如本领域的技术人员所理解到的，还可以使用其它实施例。

根据本发明，在特定实施例中也可以提供不作要求、但是在数据记录仪的操作中经常有用的特定功能。这种功能中包括例如对输入数据的加盖时间戳、加密以及鉴权。一般来讲，鉴权就是指交易方证明他们所声称的身份的机制，即在该环境中，来自输入通道的数据真地来源于特定的数据源；加密通常指对数据进行变化，使得如果数据被截获，不容易对其进行读取或修改。如果被采用，则这种功能应该被安置成尽量靠近正被捕获的信息源，并且在本发明的系统中，相应地被实施当作电信级102的一部分。在特定实施例中，由控制器模块114来实施这些功能。如本领域中公知的，在特定实施例中也可以实施电信级的其它功能。这样在特定实施例中，例如电信级102能够提供防雷保护，并且可以被用于去检测DTMF信号，以识别主叫ID，检测特定输入通道内语音是否出现，并且相应去控制供记录机级104使用的触发机制。如本领域中公知的，电信级也能够被用作电流和/或电压感测器。这一段中所描述的功能可以被实施为特定实施例，以及/或者电信级102的DSP单元112中所使用的记录仪耦合器卡的一部分。

本领域的一般技术人员可以理解到，电信级的元素通常都是比较健壮的，而且特别是不包含物理移动部件。相应地，在优选实施例中，它们不需要利用本发明的原理在容错结构构建中加倍。很自然在非常敏感的应用中(其中几乎没有或没有错误容限)，电信级也可以用一个待机单元来加倍，见图6所示。然而根据本发明，以图3和图6中类似的方式，单一的待机电信级可以被用于作为N个记录机级的备份。与图2和3中所示的结构相比，很容易地可以看出，这种设计能够节约成本。

最后，由于通过交换结构108，电信级102可以从记录仪的其它元素中分离，该级可以被实施在单独的物理单元中，其中可以具备如所期望数量的输入通道槽。这还可以有利地与标准的单一单元记录仪设计相比，其中输入通道的数量受到电路板中可用槽数量的限制，该槽数量反过来又受到整体单元规模的限制。可以理解到，本发明中所使用的多级设计可以扩展记录仪的输入通道容量。

记录机级

再次参考图4，记录仪的记录机级104把来自电信级的输入存储到硬磁盘机或适当的大容量随机存取存储设备中，以及还存储在缓冲器中，把数据从此传递给固定或可拆卸的存储设备。在针对存储语音记录的特定实施例中，记录机级104的功能广义上能够被描述为生成语音文件，并且提供与存储呼叫信息相关的数据库。为此，优选实施例中的记录机级104具备如下能力：创建新的语音记录，合并呼叫记录，并且为每个创建的记录建立带有呼叫信息的数据库。在优选实施例中，新创建的记录及其标识符信息被存储在数据库内的唯一记录地址中。

根据图4所示的实施例，记录机级104中包含如下元素：(a)从电信级接收输入的接口120；(b)指导并且监视记录机级操作的控制器122，并且一般包括配有存储器的微处理器；(c)用于过渡数据存储的弹性缓冲器124；(d)用于数据存储的硬盘或类似的大容量存储设备126(最少2G字节)；以及(e)用于连接到分布级的第二接口128。可以理解到，尽管图4中所示的记录机级104的元素是独立的，但是它们并不一定要求被实施在单独的物理单元中。

记录机级104的功能和操作一般都是公知的技术。例如，在授予本发明受让人的美国专利No.5819005、5448420、5446603、5396371、5339203和4827461中有描述，该专利可以在此引入作为参考用于所有目的。可以理解到，如果需要的话，可以使用采用不同存储媒介或内部结构的可选实施例。出于本发明的目的，认识到与现有技术设计的两个主要差别是非常重要的。造成第一差别的原因在于：按照本发明可以在分布级为终端用户提供灵活的、独立于平台的数据访问。为了支持这种访问，当从分布级看时，本发明的记录机可以被看作文件服务器，提供对存储在数据库内的唯一记录地址的多条记录(来自输入数据源)的访问。该服务器最好能够支持不同数据传递协议。第二差别是：由于记录机级使用移动物理部件，并且因而容易失效，所以根据本发明出于高可靠性的考虑，期望为记录机级中的N个记录机(或其关键元素〕提供备份单元。随后详细描述本发明的这两个方面。

根据优选实施例，记录机级104中具备支持不同文件访问协议的操作系统，例如微软的SMB、基于UNIX的NFS以及标准的FTP文件传输协议。这样当从分布级106的角度看时，优选实施例中的记录机可以是支持这些以及其它可能的文件传输协议的服务器，其中对用户来说，与不同输入通道对应的记录可以被当作具备唯一记录地址的单独文件。在优选实施例中，这些文件由呼叫记录信息所标识，并且包含例如有关主叫ID、通信的日期和时间、持续时间以及其它信息。参考图6，经过通信路径258连接到记录机级，并且工作在例如微软WINDOWS(视窗)环境中的PC106用户，能够点击计算机上的“网络邻居”图标，去定位用户感兴趣的记录机202。如上所述，这种记录机内的各种记录可以呈现为使用微软SMB协议可以观看的文件。一旦识别到想要的记录，可以将其“托拽”到用户计算机中，用于回放。类似地，NFS或Linux用户能够在支持相应基于UNIX协议的记录机内访问文件。而且，可以利用公知的FTP协议，通过网络260(例如互联网)完成记录机的文件传递。很自然如果希望的话，还可以按照本领域中公知的方法，在记录机一端实施安全机制。在每种情况中，从用户角度来看很重要的一点是，记录机级可以呈现为访问按如下方式组织的不同文件的服务器，即按照为用户提供对来自不同输入通道的唯一记录的访问的方式。

下面讨论本发明的容错方面，图4中说明了配有单一记录机的记录机级。然而如上所述，在许多实际应用中，记录机级内能够包含两个或多个记录机，每个记录机都可以处理有关一组特定输入通道的信息。而且从本发明的容错角度来看，并且参考图2、3和6，应该可以注意到，与系统的电信级不同，记录机级内典型地要包含物理移动部件，并且因此容易出现偶尔的失效。相应地，在图6中以框图形式所示的本发明特定实施例中，在被称作“热交换“的M×N设计中可以在单一物理单元内实施记录机级。在这种设计中，每N个工作单元252需要使用一个备份记录机单元254，并且不需要关闭电源就可以自动切换到备份单元。在特定实施例中，以可交换模块方式实施的N个记录机在物理上可以被安置在物理单元的驱动器间格内，并且如果需要的话，不关闭单元的电源就可以进行替换。如现有技术中已知的，控制器256提供失效记录机的检测，并且控制整个级。概要来讲，本发明的容错实施例的结构类似于图3中的结构，其中重要的差别在于：没有使用一个完整的备份记录仪，本发明系统仅仅将记录机级或其元素用作重复硬件，例如硬盘106。这种设计方案不仅可以提供所期望的性能级和容错性能，而且就其整体系统成本而言，还会大大降低成本。

如前面所描述的，提供自动切换，而不干扰系统的操作是本发明的一个重要方面。在优选实施例中，可以通过选择网络或链接记录仪系统的各个级的4线接口来完成这种功能，其中能够允许插入或者取出系统元素，而不会影响整个系统的操作。可以理解到，很难为PC总线接口提供相同的功能。而且还可以理解到，接口链路的选择还可以通过简单地添加附加电信模块、记录机或者两者到这些链接，而可能逐渐增加记录容量。很显然，不用中断系统的操作，也可以完成这种逐渐增加，可以认识到，本发明的这一特性具备巨大的实用性。

分布级和交换结构

根据本发明，记录仪分布级的设计过程中要采用非常灵活的方案。一般来讲，分布级用于检索所记录的信息，并且以人类可以识别的方式来提供这些信息，即以图像、打印输出、语音片断或其它形式。在优选实施例中，分布级还用于把所记录的信息归档到可拆卸的存储设备中，例如磁带、磁光存储设备、DVD或其它设备。

就图6可以看到，在优选实施例中，分布级可能没有单一的物理定位，并且在这种意义上讲，的确是“被分布的”。如图中可以看到，一个或多个记录机252被附加到通信路径258。可以利用以太网、光纤或其它媒介来提供这种路径。它也可以是局域网(LAN)、广域网(WAN)的一部分，并且最好可接入到互联网。在特定实施例中，通信路径可以按通用串行总线(USB)方式来实施。可以预见到，通信路径也可以是存储结构网络(SAN)的一部分。从上面所给出的一系列选择可以看到，对记录机级的后端所提供的通信路径类型没有限制，其中该路径同时可以用作交换结构108的一部分(见图4)。

参考图4所给出的特定实施例，分布级内还包括用于指导和监视分布级操作的控制器132，用于过渡数据存储的缓冲器134，以及用于把数据分布到一个或多个输出通道的第二接口136。图4说明的实施例中的分布级106内还包括用于归档数据的档案存储设备137，该设备可以是固定(例如RAID阵列)或者可折卸的。在一实施例中，这种档案存储设备137是DVD RAM驱动器，数字音频磁带(DAT)，或者能够存储来自记录机级104的多个记录机的大量数据的任意适当设备。在可选实施例中，归档驱动器是记录机级的一部分，而不属于分布级。可以看到，在这种“OEM友好”的实施例中，用户可以自由去设计其自己用户化的分布级。

参考图6，在优选实施例中，可以采用至少部分万维网服务器设计技术来实现分布级。这种方案具备可以使用较强分布工具的好处，这是公知的，并且可以容易地被采用去支持多个用户，无论用户使用何种特定的计算机平台。从这种意义上讲，在记录仪的记录机级中，万维网服务器280可以作为一个或多个记录机252的中间过渡，并且用户可以通过例如互联网去访问所存储的信息。如上一节中所提到的，根据本发明，记录机级可以使来自不同输入通道的记录作为文件可用，该文件被存储在唯一记录地址中，并且对于万维网服务器280可访问。在这种情况下应该可以注意到的是，在优选实施例中，本发明中所使用的万维网服务器具备内置的归档功能。

根据本发明，可以用任何计算机(例如使用UNIX操作系统并且运行万维网服务器程序的SUN工作站)实现万维网服务器，其中最好能够接受根据适当协议，例如超文本传输协议(HTTP)或其支持基于公共密钥鉴权或加密的版本，设计的信息的请求。响应于这些请求，万维网服务器280可以直接访问记录仪中的记录，或者启动一个处理过程，通过公共网关接口(CGI)访问记录机级内数据库中的数据；并且根据用户的互联网地址，向提出请求的用户发送被请求的文件，在一个实施例中，可以根据传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)去提供用户的互联网地址。在特定实施例中，在通过一个用于提高安全性的防火墙(没有画出)之后，才能接入到服务器。可以理解到，可以提供类似的分布方案，作为公司内部互联网的一部分。

在采用万维网服务器作为分布级一部分的特定实施例中，用户208通过浏览器或其它的适当应用(在记录语音信息的情况下可以播放音频文件，或者普通情况下显示数据)去访问万维网服务器。文件格式或者数据传输协议的详细说明一般都是现有技术中已知的，因而在此不需要更加详细地描述。

现在参考图5，其中给出根据本发明优选实施例进行配置的多级登录系统的框图。例如互联网或可选地企业内部互联网的广域网(WAN)200把一系列位于各不同城市的记录机202分别链接到位于主要城市(例如洛杉矶和纽约)内的分布/归档设备204和206。可能位于不同城市的一系列用户计算机208也被连接到WAN200，并且可以访问记录机202所记录并且存储在归档驱动204和206中的数据。在这种配置中，全世界范围内不同城市中，在办公室内或者甚至是家中的代理人都能够访问由物理上相距几千英里的设备所记录的数据。

如上面所提到的，参考图4，根据本发明对记录仪的每个级进行设计，使得交换结构单元108不仅能被用于提供记录仪各个级的物理分离，而且还能通过分离失效元素，以及把操作切换到适当的运行待机单元，而实现系统的容错性。如上述的示范实施例所示，众多配置是可能的。

低成本元素以及交换结构设计还允许可升级方式的容错能力。为了展示典型配置的容错特征，考虑包括八个正在工作的记录机和三个“空闲”记录机的记录机级。假设2M比特(4线)接口链路记录机级和电信、分布级，则八个记录机可以通过32×12的交换矩阵((8个工作记录机×4线)×(3个空闲记录机×4线))链接到三个空闲设备。当一个记录机失效时，记录机控制器可以把失效记录机的输入，通过交换矩阵路由到空闲记录机。与复制全部单元的情况相比，很显然这种设计可以降低成本。

在随后的实例中，说明根据本发明构建的数据记录仪的优点。

实例1

本发明的多级分布记录仪的其中一个优点在于其设计的灵活性，通过在证券或商品交易中的应用，可以很清楚地说明这一点。在这种交易中表示的金融机构记录来自客户的指令作为防伪保护，并且还可以用作有关电话通话内容的法定程序中的证据。因此，非常期望能够提供数据记录仪，去记录交易大厅内的经纪人及其客户之间的通信。然而正如已知的通常要考虑交易大厅的空间。特别地，可以根据本发明对记录仪采用多级设计来解决这种忧虑，其中只有电信级电子设备在物理上需要被安置在交易大厅内。记录仪的记录机级和各个分布服务器可以物理上位于建筑物中更加便利的某些位置上，或者实际上还可以位于该城市或者世界范围的其它某个位置上。例如，E1双绞线接口能够大约延伸2000英尺(609.6米)，因此如果采用可用的“中继器”，则电信和其它级之间的分离距离实际上可以是无穷远的。在优选实施例中，由于在电信级内执行语音压缩功能，因此可以实现公共交换网络(或专用)设备的最佳使用。很重要的是，电信级可以采用加密算法，使得可以防止对交易大厅的输出数据进行恶意使用。可以理解到，被授权可以搭线接入电话线的执法机构可以利用同样的优点，但是到目前为止，还没有可以通过加密保护自己，以防止自己被搭线监听的机制。

而且可以理解到，由于任何单个元素的毁坏或简单失效都不会影响到整个系统的功能，因此按照本发明记录仪的多级设计允许大大简化灾难恢复过程。此外，由于本发明把电信电子设备从记录机中分离，所以可以很容易地减少到记录机的电缆架设。这种电缆架设的缩减范围可以是从15∶1到200∶1。所得到的净结果就是较低的安装成本，并且满足有关系统位置和安全的任何行政考虑。

实例2

在这一实施例中给出本发明的记录仪的多级设计如何被用于去创建并且实现新商业模型。例如，假设数据记录仪被警察用于监视特定区域内的911呼叫。有关这种呼叫的信息一般都可以提供给对此感兴趣的公众(例如新闻媒体)，但是至今为止，主要由于访问这类信息还比较困难，因此它们仅仅已被用在少数情况中。然而如果使用根据本发明的记录仪的分布式设计，则把这类记录立即提供给公众就是一件非常简单的事情，当然还可以进行收费。

特别是，警局所管理的万维网服务器能够存储并且允许访问与各个911呼叫相对应的数据文件。参考图6，一个授权用户可以利用个人计算机，通过互联网的万维网(WWW)，以预定的URL去访问警局的记录仪。用户计算机内可以运行标准万维网浏览器，例如NETSCAPE(网景)浏览器。只要计算机被连接到万维网服务器280，计算机过程就会启动通过万维网浏览器与该用户的通信。特别是，一个服务的例程被启动以显示“主页”，在该主页中可以表达对用户的问候，并且描述该系统所提供的业务。随后，万维网服务器280提取用户信息，其中包括用户标识(ID)、密码和其它确保该用户是授权用户所必需的管理数据。接着，与各个911呼叫记录相对应的音频文件可以被显示给用户，然后用户可以选择其中一个文件。如现有技术中已知的，存在有各种协议，用于通过互联网对音频文件进行播放。通过实例，可以向用户提供在以下域中定义音频文件的文件头信息，例如：(1)文件名；(2)创建日期；(3)字节大小；(4)使用中的音频文件类型；(5)全部相关文件；(6)命令集代码；以及其它。此外还可以提供指令，用于对特定或专有音频播放器软件(可以位于万维网服务器中)，就有关如何播放文件(其中包括超级链接等等)进行解压缩和译码。如现有技术中已知的，可以采用各级接入保护，使得可以为不同组用户建立接入等级。

很明显沿实例2所描述线路，记录仪的使用可能生成一个全新的并且迄今未使用过的商业模型。

尽管前面已经描述并且说明了本发明实施例的各个方面，但是本领域的技术人员还是可以认识到，其它元素和技术，以及/或者所描述元素和技术的组合和置换都可以被用于去替换，或者添加到在此所描述的实施例中。因此这就意味着，不能通过在此描述的实施例去定义本发明，而是可以通过附加的权利要求进行定义，希望根据随后固定的权利要求构成准则去解释本发明：(a)每项权利要求都应该被给定与说明书相一致的最宽的合理解释；(b)从说明书或附图中读取的内容不应限制权利要求(例如，如果权利要求中称“天线”，而说明书和附图中表现为线圈，则权利要求中的术语“天线”不应被限制为线圈，而是应该被解释为可以涵盖任何类型的天线)；(c)词语“包含”、“包括”以及“具备”都总是开放式的，无论它们表现为权利要求的主要过渡短语，还是表现为权利要求的元素或子元素内的过渡短语；(d)不定冠词一意味着一个或多个；作为替代，如果需要表达纯粹的单一含义，就会出现例如“一个”、“只有一个”或“单一”等词语；(e)权利要求中的词语应该以其常规、普通和通用的意义给出，除非从说明书中可以很容易地看出想要表达不寻常的意义；(f)在解释局限性时，如果没有出现“用于…的装置”的特定词语，这就表示申请人不希望引用35 U.S.C.§112(6)；(g)如果短语“用于…的装置”出现在数据处理或者操纵“功能”之前，则表示结果得到的装置加功能元素可以被解释为涵盖任何以及所有被引用“功能”的计算机实施的设备；(h)包含多于一个以计算机实施的装置加功能元素的权利要求不应该被解释为，要求每个装置加功能元素必须在结构上是独立的实体(例如特定硬件或代码块)；反而这种权利要求应该仅仅被解释为：要求实施本发明的硬件/固件/软件的全部组合必须作为整体，至少去实现权利要求的装置加功能元素所要求的功能；(i)装置加功能元素应该被解释为：仅要求权利要求中所特别明确指出的“功能”，并且不要求在说明书中描述或者优选实施例中执行的附加“功能”；(j)存在并行于一组装置加功能设备权利要求的方法权利要求并不意味着或建议应该在35 U.S.C.§112(6)下解释该方法权利要求。

Claims

1.一种多级数据登录系统包括：

a)从多个输入通道接收输入的电信级；

b)具备一个或多个记录机的记录机级，至少一个记录机存储与从该多个输入通道的至少一个通道中接收到的输入相关的数据；

c)提供对记录机级所存储数据的访问的分布级；

d)链接电信和记录机级的第一接口，以及链接记录机和分布级的第二接口；

其中该系统内的至少两个级在物理上是可分离的，并且在操作过程中可以相距较远的距离。

2.权利要求1的数据登录系统，其中电信级包括：

a)从该多个输入通道捕获信号的第一接口；

b)把捕获的信号转换为具备预定格式的数据的一个或多个信号处理器；以及

c)用于把该被转换数据传递给该记录机级的第二接口。

3.权利要求2的数据登录系统，其中电信级还包括至少一个模拟到数字信号转换器。

4.权利要求2的数据登录系统，其中该一个或多个数据处理器提供数据压缩。

5.权利要求1的数据登录系统，其中电信级提供对接收到的输入的加盖时间戳。

6.权利要求1的数据登录系统，其中电信级提供对来自该多个输入通道的信号的鉴权。

7.权利要求2的数据登录系统，其中该一个或多个数据处理器对被转换数据进行加密。

8.权利要求1的数据登录系统，其中记录机级包括用于指导和监视记录机级操作的控制器，以及每个记录机包括：

a)从电信级接收数据的第一接口；

b)用于过渡数据存储的缓冲器；

c)用于数据存储的硬磁盘机；以及

d)用于把所存储数据传递给分布级的第二接口。

9.权利要求8的数据登录系统，其中记录机级还包括用于对数据进行归档的档案存储设备。

10.权利要求9的数据登录系统，其中该档案存储设备是固定的。

11.权利要求9的数据登录系统，其中该档案存储设备是RAID阵列。

12.权利要求9的数据登录系统，其中该档案存储设备是可拆卸的。

13.权利要求1的数据登录系统，其中分布级包括：

a)从记录机级接收数据的第一接口；

b)用于指导和监视分布级操作的控制器；

c)用于过渡数据存储的缓冲器；以及

d)用于把数据分布给一个或多个输出通道的第二接口。

14.权利要求1的数据登录系统，其中分布级还包括用于对数据进行归档的档案存储设备。

15.权利要求14的数据登录系统，其中该档案存储设备是固定的。

16.权利要求14的数据登录系统，其中该档案存储设备是RAID阵列。

17.权利要求14的数据登录系统，其中该档案存储设备是可拆卸的。

18.权利要求1的数据登录系统，其中分布级包括：操作系统软件应用，以及能够运行该软件应用并接入一个或者多个远端服务器计算机的计算机。

19.权利要求18的数据登录系统，其中该计算机通过局域网被连接到该一个或多个远端服务器计算机。

20.权利要求18的数据登录系统，其中该计算机通过互联网协议(IP)网络被连接到该一个或多个远端服务器计算机。

21.权利要求1的数据登录系统，其中记录机级包含至少一个备份记录机，而且该系统中还包括用于检测记录机级内的失效记录机的装置，以及把接口链路自动从被检测为失效的记录机切换到该至少一个备份记录机的装置。

22.权利要求1的数据登录系统，其中该第一和第二接口中的至少一个接口是基于网络的。

23.权利要求1的数据登录系统，其中该第一和第二接口中的至少一个接口是四线接口。

24.一种多级数据登录系统包括：

a)用于从一个或多个输入通道接收信号的第一装置；

b)用于记录与该接收信号相关的数据的第二装置；

c)用于检索所存储数据并且把检索的数据分布到一个或多个输出通道的第三装置；

其中该第一、第二和第三装置中的至少两个装置在物理上是可分离的，并且可以相距远距离进行操作。

25.权利要求24的数据登录系统还包括用于把来自该一个或多个输入通道的数据进行归档的档案存储设备。

26.权利要求24的数据登录系统，其中来自该一个或多个输入通道的接收信号是语音，以及第二接口装置还包括用于记录与接收到的语音信号相关的呼叫信息的装置。

27.一种数据记录仪包括：

从多个数据源接收输入的电信设备；

把来自该多个数据源的输入转换为一种或多种数据格式的处理器；

用于存储与从该多个数据源接收到的输入相对应的被转换数据的存储器；

通信路径；以及

经过通信路径，把被存储的数据从该多个数据源中的一个或者多个传递到至少一个远端用户的服务器。

28.权利要求27的数据记录仪，其中服务器是万维网服务器，而且通信路径是互联网。

29.一种用于访问至少一个数字记录仪中的信息的方法，该记录仪存储与多个输入通道的输入相关的数据，该方法包括：

在可以访问该至少一个数字记录仪的万维网服务器处，从客户接收对被存储数据进行检索的请求；

根据接收到的请求检索被存储的数据；以及

向该客户传递被检索的数据。

30.权利要求29的方法，其中检索所存储数据的步骤中包括访问由该至少一个数字记录仪构造的输入通道的记录。

31.权利要求30的方法，其中检索被存储数据的步骤中包括访问由该至少一个数字记录仪构造的输入通道的记录的呼叫信息。

32.权利要求30的方法，其中检索被存储数据的步骤中包括提供对存储在该至少一个数字记录仪中的输入通道的记录的直接访问。

33.权利要求29的方法，其中检索被存储数据的步骤中包括引发一个过程以通过公共网关接口访问存储在该至少一个数字记录仪中的数据。

34.权利要求29的方法，其中检索被存储数据的步骤中包括访问对应于由该至少一个数字记录仪构造的输入通道记录的万维网服务器处的归档数据。

32.一种用于操作多级数据登录系统的方法，该系统中包含：从多个输入通道接收输入的电信级；具备两个或多个记录机的记录机级，至少一个存储与从多个输入通道接收到的输入相关的数据的记录机和至少一个备份记录机；提供对记录机级内所存储数据的访问的分布级；以及链接电信级和记录机级中一个或多个记录机的第一接口，以及链接记录机和分布级的第二接口；该方法中包含：

检测记录机级内的故障记录机；

把接口链路自动从检测到故障的记录机切换到该备份记录机，以确保该系统的无中断操作；以及

不干扰该系统的操作，而利用运行的记录机去代替被检测到故障的记录机。

33.一种提高操作的多级数据登录系统的记录容量的方法，该系统中包含：具备从最多N个输入通道中捕获输入的电信模块的电信级；具备一个或多个记录机的记录机级，该记录机具备最大M(M＜＝N)个通道的记录容量；提供对记录机级内所存储数据的访问的分布级；链接电信和记录机级的第一基于网络或者基于四线的接口；以及链接记录机和分布级的第二接口；该方法中包含：

(a)不干扰该系统的操作，而将至少一个记录机附接到该第一接口，使得记录机级内记录机的组合容量等于或者超过N个通道。

34.权利要求33的方法还包括：

(b)不干扰该系统的操作而将至少一个额外的电信模块附接到该第一接口，使得该系统能够捕获P＞N个输入通道；以及

(c)重复步骤(a)，直到记录机级内记录机的组合容量等于或超过P个通道。