مادة المقال مأخوذة من بلدي .
في الماضي لقد صنعنا اتصالاً داخليًا مزدوجًا يتبادل الإشارات الصوتية من خلال جلسة RTP مزدوجة. في هذه المقالة، سوف نتعلم كيفية كتابة المرشحات وإضافة مرشح DIY إلى جهاز الاتصال الداخلي DIY.
نحن نعمل على تطوير البرنامج المساعد
تُستخدم المكونات الإضافية الموجودة في مشغل الوسائط، كما هو الحال في العديد من البرامج الأخرى، لتوسيع الوظائف دون الحاجة إلى إعادة ترجمة مشغل الوسائط نفسه.
لاستخدام البرنامج المساعد في البرنامج الخاص بك، يمكنك استخدام تتضمن يجب أن يتضمن ملف رأس البرنامج المساعد. في نص البرنامج، باستخدام الدالة y ms_filter_register() تسجيل مرشح جديد. وبطبيعة الحال، يجب تجميع برنامجك ومصدر البرنامج المساعد وتجميعهما في تطبيق واحد.
الآن دعنا ننتقل إلى كتابة البرنامج المساعد. تتبع جميع مرشحات بث الوسائط والمكونات الإضافية قانونًا مشتركًا في كتابتها، مما يجعل من الأسهل بكثير فهم بنية الفلتر التالي الذي تريد دراسته. لذلك، علاوة على ذلك، من أجل عدم مضاعفة الكيانات، سأستدعي مرشحات المكونات الإضافية.
لنفترض أننا نريد تطوير مرشح جديد يسمى NASH_FILTR. ستفعل شيئًا بسيطًا - ستستقبل الكتل من مدخلاتها الفردية وتنقلها إلى مخرجاتها الخمسة. سيتم أيضًا إنشاء حدث إذا مرت عبره أكثر من خمس كتل بمستوى إشارة أقل من عتبة معينة، وإذا مرت عبرها أكثر من خمس كتل بمستوى إشارة أعلى من العتبة، فسيتم إنشاء حدث أيضًا.
سيتم تعيين العتبة باستخدام طريقة التصفية. الطريقتان الثانية والثالثة ستسمحان/تمنعان مرور الكتل إلى المخارج.
هيا بنا نبدأ. عند كتابة مرشح، عليك أن تبدأ بملف رأس. في الأسطر الأولى يجب أن يتضمن الملف msfilter.h، باستخدام الماكرو MS_FILTER_METHOD، قم بإعلان طرق عامل التصفية الجديد (إن وجد)، وقم بإعلان الأحداث التي تم إنشاؤها بواسطة عامل التصفية (إن وجدت) وقم بإعلان البنية المصدرة للنوع MSFilterDesc مع وصف معلمات التصفية:
/* Файл nash_filter.h, описывает фильтр-разветвитель и нойзгейт. */
#ifndef myfilter_h
#define myfilter_h
/* Подключаем заголовочный файл с перечислением фильтров медиастримера. */
#include <mediastreamer2/msticker.h>
/*
Задаем числовой идентификатор нового типа фильтра. Это число не должно
совпадать ни с одним из других типов. В медиастримере в файле allfilters.h
есть соответствующее перечисление enum MSFilterId. К сожалению, непонятно
как определить максимальное занятое значение, кроме как заглянуть в этот
файл. Но мы возьмем в качестве id для нашего фильтра заведомо большее
значение: 4000. Будем полагать, что разработчики добавляя новые фильтры, не
скоро доберутся до этого номера.
*/
#define NASH_FILTER_ID 4000
/*
Определяем методы нашего фильтра. Вторым параметром макроса должен
порядковый номер метода, число от 0. Третий параметр это тип аргумента
метода, указатель на который будет передаваться методу при вызове. У методов
аргументов может и не быть, как показано ниже.
*/
#define NASH_FILTER_SET_TRESHOLD MS_FILTER_METHOD(NASH_FILTER_ID , 0, float)
#define NASH_FILTER_TUNE_OFF MS_FILTER_METHOD_NO_ARG(NASH_FILTER_ID ,1)
#define NASH_FILTER_TUNE_ON MS_FILTER_METHOD_NO_ARG(NASH_FILTER_ID ,2)
/* Теперь определяем структуру, которая будет передаваться вместе с событием. */
struct _NASHFilterEvent
{
/* Это поле, которое будет выполнять роль флага,
0 - появились нули, 1 - появился сигнал.*/
char state;
/* Время, когда произошло событие. */
uint64_t time;
};
typedef struct _NASHFilterEvent NASHFilterEvent;
/* Определяем событие для нашего фильтра. */
#define NASH_FILTER_EVENT MS_FILTER_EVENT(MS_RTP_RECV_ID, 0, NASHFilterEvent)
/* Определяем экспортируемую переменную, которая будет
хранить характеристики для данного типа фильтров. */
extern MSFilterDesc nash_filter_desc;
#endif /* myfilter_h */الآن يمكنك الانتقال إلى الملف المصدر. يظهر أدناه الكود المصدري للمرشح مع التعليقات. يتم تعريف طرق التصفية ووظائف التصفية المطلوبة هنا. ثم يتم وضع المراجع إلى الأساليب والوظائف بترتيب معين في البنية المصدرة your_filter_desc. والذي يستخدمه مشغل الوسائط "لزرع" مرشحات من هذا النوع في سير عمل معالجة البيانات.
/* Файл nash_filter.с, описывает фильтр-разветвитель и нойзгейт. */
#include "nash_filter.h"
#include <math.h>
#define NASH_FILTER_NOUTPUTS 5
/* Определяем структуру, которая хранит внутреннее состояние фильтра. */
typedef struct _nash_filterData
{
bool_t disable_out; /* Разрешение передачи блоков на выход. */
int last_state; /* Текущее состояние переключателя. */
char zero_count; /* Счетчик нулевых блоков. */
char lag; /* Количество блоков для принятия решения нойзгейтом. */
char n_count; /* Счетчик НЕнулевых блоков. */
float skz_level; /* Среднеквадратическое значение сигнала внутри
блока, при котором фильтр будет пропускать сигнал. Одновременно это порог
срабатывания, по которому будет формироваться событие. */
} nash_filterData;
/*----------------------------------------------------------*/
/* Обязательная функция инициализации. */
static void nash_filter_init(MSFilter *f)
{
nash_filterData *d=ms_new0(nash_filterData, 1);
d->lag=5;
f->data=d;
}
/*----------------------------------------------------------*/
/* Обязательная функция финализации работы фильтра,
освобождается память. */
static void nash_filter_uninit(MSFilter *f)
{
ms_free(f->data);
}
/*----------------------------------------------------------*/
/* Определяем образцовый массив с нулями, заведомо
большего размера чем блок. */
char zero_array[1024]={0};
/* Определяем событие фильтра. */
NASHFilterEvent event;
/*----------------------------------------------------------*/
/* Функция отправки события. */
static void send_event(MSFilter *f, int state)
{
nash_filterData *d =( nash_filterData* ) f->data;
d->last_state = state;
/* Устанавливаем время возникновения события,
от момента первого тика. Время в миллисекундах. */
event.time=f -> ticker -> time;
event.state=state;
ms_filter_notify(f, NASH_FILTER_EVENT, &event);
}
/*----------------------------------------------------------*/
/* Функция вычисляет среднеквадратическое (эффективное) значение сигнала внутри
блока. */
static float calc_skz(nash_filterData *d, int16_t *signal, int numsamples)
{
int i;
float acc = 0;
for (i=0; i<numsamples; i++)
{
int s=signal[i];
acc = acc + s * s;
}
float skz = (float)sqrt(acc / numsamples);
return skz;
}
/*----------------------------------------------------------*/
/* Обязательная функция основного цикла фильтра,
вызывается с каждым тиком. */
static void nash_filter_process(MSFilter *f)
{
nash_filterData *d=(nash_filterData*)f->data;
/* Указатель на входное сообщение содержащее блок данных. */
mblk_t *im;
int i;
int state;
/* Вычитываем сообщения из входной очереди
до полного её опустошения. */
while((im=ms_queue_get(f->inputs[0]))!=NULL)
{
/* Если выходы запрещены, то просто удаляем входное сообщение. */
if ( d -> disable_out)
{
freemsg(im);
continue;
}
/* Измеряем уровень сигнала и принимаем решение об отправке сигнала. */
float skz = calc_skz(d, (int16_t*)im->b_rptr, msgdsize(im));
state = (skz > d->skz_level) ? 1 : 0;
if (state)
{
d->n_count++;
d->zero_count = 0;
}
else
{
d->n_count = 0;
d->zero_count++;
}
if (((d->zero_count > d->lag) || (d->n_count > d->lag))
&& (d->last_state != state)) send_event(f, state);
/* Приступаем к копированию входного сообщения и раскладке по выходам. Но
* только по тем, к которым подключена нагрузка. Оригинальное сообщение
* уйдет на выход с индексом 0, а его копии попадут на остальные
* выходы. */
int output_count = 0;
mblk_t *outm; /* Указатель на сообщение с выходным блоком данных. */
for(i=0; i < f->desc->noutputs; i++)
{
if (f->outputs[i]!=NULL)
{
if (output_count == 0)
{
outm = im;
}
else
{
/* Создаем легкую копию сообщения. */
outm = dupmsg(im);
}
/* Помещаем копию или оригинал входного сообщения на очередной
* выход фильтра. */
ms_queue_put(f->outputs[i], outm);
output_count++;
}
}
}
}
/*----------------------------------------------------------*/
/* Функция-обработчик вызова метода NASH_FILTER_SET_LAG. */
static int nash_filter_set_treshold(MSFilter *f, void *arg)
{
nash_filterData *d=(nash_filterData*)f->data;
d->skz_level=*(float*)arg;
return 0;
}
/*----------------------------------------------------------*/
/* Функция-обработчик вызова метода NASH_FILTER_TUNE_OFF. */
static int nash_filter_tune_off(MSFilter *f, void *arg)
{
nash_filterData *d=(nash_filterData*)f->data;
d->disable_out=TRUE;
return 0;
}
/*----------------------------------------------------------*/
/* Функция-обработчик вызова метода NASH_FILTER_TUNE_ON. */
static int nash_filter_tune_on(MSFilter *f, void *arg)
{
nash_filterData *d=(nash_filterData*)f->data;
d->disable_out=FALSE;
return 0;
}
/*----------------------------------------------------------*/
/* Заполняем таблицу методов фильтра, сколько методов
мы определили в заголовочном файле столько ненулевых
строк. */
static MSFilterMethod nash_filter_methods[]={
{ NASH_FILTER_SET_TRESHOLD, nash_filter_set_treshold },
{ NASH_FILTER_TUNE_OFF, nash_filter_tune_off },
{ NASH_FILTER_TUNE_ON, nash_filter_tune_on },
{ 0 , NULL } /* Маркер конца таблицы. */
};
/*----------------------------------------------------------*/
/* Описание фильтра для медиастримера. */
MSFilterDesc nash_filter_desc=
{
NASH_FILTER_ID,
"NASH_FILTER",
"A filter with noise gate that reads from input and copy to it's five outputs.",
MS_FILTER_OTHER,
NULL,
1,
NASH_FILTER_NOUTPUTS,
nash_filter_init,
NULL,
nash_filter_process,
NULL,
nash_filter_uninit,
nash_filter_methods
};
MS_FILTER_DESC_EXPORT(nash_filter_desc)
الآن، دون تأخير، دعونا نستخدم مرشحنا في الاتصال الداخلي الذي قمنا به سابقًا. تُظهر صورة العنوان رسمًا تخطيطيًا للاتصال الداخلي المعدل.
أردنا تصوير الفلتر المصنوع يدويًا بطريقة مشرقة بشكل خاص. لذلك، سوف تجد على الفور مرشحنا في الرسم التخطيطي.
تمت إضافة مسجل مرشح إلى الدائرة، والذي يكتب إشارة الإدخال إلى ملف wav. كما هو مخطط له، سيسمح لك الفلتر الخاص بنا بتجنب كتابة توقفات مؤقتة في الكلام في الملف. وبالتالي تقليل حجمها.
في بداية المقال، وصفنا خوارزمية المرشح. التطبيق الرئيسي يتعامل مع الأحداث التي يولدها. إذا كان الحدث يحتوي على العلامة "0"، فسيقوم التطبيق المضيف بإيقاف التسجيل مؤقتًا. بمجرد وصول الحدث الذي يحمل العلامة "1"، يتم استئناف التسجيل.
تمت إضافة وسيطتين أخريين لسطر الأوامر إلى الوسيطتين السابقتين: --ng، الذي يحدد مستوى عتبة المرشح و --recوالذي يبدأ بالكتابة إلى ملف يسمى سجل.WAV.
/* Файл mstest9.c Имитатор переговорного устройства c регистратором и
* нойзгейтом. */
#include <mediastreamer2/mssndcard.h>
#include <mediastreamer2/dtmfgen.h>
#include <mediastreamer2/msrtp.h>
#include <mediastreamer2/msfilerec.h>
/* Подключаем наш фильтр. */
#include "nash_filter.h"
/* Подключаем файл общих функций. */
#include "mstest_common.c"
/*----------------------------------------------------------*/
struct _app_vars
{
int local_port; /* Локальный порт. */
int remote_port; /* Порт переговорного устройства на удаленном компьютере. */
char remote_addr[128]; /* IP-адрес удаленного компьютера. */
MSDtmfGenCustomTone dtmf_cfg; /* Настройки тестового сигнала генератора. */
MSFilter* recorder; /* Указатель на фильтр регистратор. */
bool_t file_is_open; /* Флаг того, что файл для записи открыт. */
/* Порог, при котором прекращается запись принимаемого сигнала в файл. */
float treshold;
bool_t en_rec; /*Включить запись в файл.*/
};
typedef struct _app_vars app_vars;
/*----------------------------------------------------------*/
/* Создаем дуплексную RTP-сессию. */
RtpSession* create_duplex_rtp_session(app_vars v)
{
RtpSession *session = create_rtpsession (v.local_port, v.local_port + 1,
FALSE, RTP_SESSION_SENDRECV);
rtp_session_set_remote_addr_and_port(session, v.remote_addr, v.remote_port,
v.remote_port + 1);
rtp_session_set_send_payload_type(session, PCMU);
return session;
}
/*----------------------------------------------------------*/
/* Функция преобразования аргументов командной строки в
* настройки программы. */
void scan_args(int argc, char *argv[], app_vars *v)
{
char i;
for (i=0; i<argc; i++)
{
if (!strcmp(argv[i], "--help"))
{
char *p=argv[0]; p=p + 2;
printf(" %s walkie talkienn", p);
printf("--help List of options.n");
printf("--version Version of application.n");
printf("--addr Remote abonent IP address string.n");
printf("--port Remote abonent port number.n");
printf("--lport Local port number.n");
printf("--gen Generator frequency.n");
printf("--ng Noise gate treshold level from 0. to 1.0n");
printf("--rec record to file 'record.wav'.n");
exit(0);
}
if (!strcmp(argv[i], "--version"))
{
printf("0.1n");
exit(0);
}
if (!strcmp(argv[i], "--addr"))
{
strncpy(v->remote_addr, argv[i+1], 16);
v->remote_addr[16]=0;
printf("remote addr: %sn", v->remote_addr);
}
if (!strcmp(argv[i], "--port"))
{
v->remote_port=atoi(argv[i+1]);
printf("remote port: %in", v->remote_port);
}
if (!strcmp(argv[i], "--lport"))
{
v->local_port=atoi(argv[i+1]);
printf("local port : %in", v->local_port);
}
if (!strcmp(argv[i], "--gen"))
{
v -> dtmf_cfg.frequencies[0] = atoi(argv[i+1]);
printf("gen freq : %in", v -> dtmf_cfg.frequencies[0]);
}
if (!strcmp(argv[i], "--ng"))
{
v -> dtmf_cfg.frequencies[0] = atoi(argv[i+1]);
printf("noise gate treshold: %fn", v -> treshold);
}
if (!strcmp(argv[i], "--rec"))
{
v -> en_rec = TRUE;
printf("enable recording: %in", v -> en_rec);
}
}
}
/*----------------------------------------------------------*/
/* Функция обратного вызова, она будет вызвана фильтром, как только он
* заметит, что наступила тишина или наоборот тишина сменилась звуками. */
static void change_detected_cb(void *data, MSFilter *f, unsigned int event_id,
NASHFilterEvent *ev)
{
app_vars *vars = (app_vars*) data;
/* Если запись не была разрешена, то выходим. */
if (! vars -> en_rec) return;
if (ev -> state)
{
/* Возобновляем запись. */
if(!vars->file_is_open)
{
ms_filter_call_method(vars->recorder, MS_FILE_REC_OPEN, "record.wav");
vars->file_is_open = 1;
}
ms_filter_call_method(vars->recorder, MS_FILE_REC_START, 0);
printf("Recording...n");
}
else
{
/* Приостанавливаем запись. */
ms_filter_call_method(vars->recorder, MS_FILE_REC_STOP, 0);
printf("Pause...n");
}
}
/*----------------------------------------------------------*/
int main(int argc, char *argv[])
{
/* Устанавливаем настройки по умолчанию. */
app_vars vars={5004, 7010, "127.0.0.1", {0}, 0, 0, 0.01, 0};
/* Устанавливаем настройки настройки программы в
* соответствии с аргументами командной строки. */
scan_args(argc, argv, &vars);
ms_init();
/* Создаем экземпляры фильтров передающего тракта. */
MSSndCard *snd_card =
ms_snd_card_manager_get_default_card(ms_snd_card_manager_get());
MSFilter *snd_card_read = ms_snd_card_create_reader(snd_card);
MSFilter *dtmfgen = ms_filter_new(MS_DTMF_GEN_ID);
MSFilter *rtpsend = ms_filter_new(MS_RTP_SEND_ID);
/* Создаем фильтр кодера. */
MSFilter *encoder = ms_filter_create_encoder("PCMU");
/* Регистрируем типы нагрузки. */
register_payloads();
/* Создаем дуплексную RTP-сессию. */
RtpSession* rtp_session = create_duplex_rtp_session(vars);
ms_filter_call_method(rtpsend, MS_RTP_SEND_SET_SESSION, rtp_session);
/* Соединяем фильтры передатчика. */
ms_filter_link(snd_card_read, 0, dtmfgen, 0);
ms_filter_link(dtmfgen, 0, encoder, 0);
ms_filter_link(encoder, 0, rtpsend, 0);
/* Создаем фильтры приемного тракта. */
MSFilter *rtprecv = ms_filter_new(MS_RTP_RECV_ID);
ms_filter_call_method(rtprecv, MS_RTP_RECV_SET_SESSION, rtp_session);
/* Создаем фильтр декодера. */
MSFilter *decoder=ms_filter_create_decoder("PCMU");
//MS_FILE_REC_ID
/* Регистрируем наш фильтр. */
ms_filter_register(&nash_filter_desc);
MSFilter *nash = ms_filter_new(NASH_FILTER_ID);
/* Создаем фильтр звуковой карты. */
MSFilter *snd_card_write = ms_snd_card_create_writer(snd_card);
/* Создаем фильтр регистратора. */
MSFilter *recorder=ms_filter_new(MS_FILE_REC_ID);
vars.recorder = recorder;
/* Соединяем фильтры приёмного тракта. */
ms_filter_link(rtprecv, 0, decoder, 0);
ms_filter_link(decoder, 0, nash, 0);
ms_filter_link(nash, 0, snd_card_write, 0);
ms_filter_link(nash, 1, recorder, 0);
/* Подключаем к фильтру функцию обратного вызова, и передаем ей в
* качестве пользовательских данных указатель на структуру с настройками
* программы, в которой среди прочих есть указать на фильтр
* регистратора. */
ms_filter_set_notify_callback(nash,
(MSFilterNotifyFunc)change_detected_cb, &vars);
ms_filter_call_method(nash,NASH_FILTER_SET_TRESHOLD, &vars.treshold);
/* Создаем источник тактов - тикер. */
MSTicker *ticker = ms_ticker_new();
/* Подключаем источник тактов. */
ms_ticker_attach(ticker, snd_card_read);
ms_ticker_attach(ticker, rtprecv);
/* Если настройка частоты генератора отлична от нуля, то запускаем генератор. */
if (vars.dtmf_cfg.frequencies[0])
{
/* Настраиваем структуру, управляющую выходным сигналом генератора. */
vars.dtmf_cfg.duration = 10000;
vars.dtmf_cfg.amplitude = 1.0;
}
/* Организуем цикл перезапуска генератора. */
printf("Press ENTER to exit.n ");
char c=getchar();
while(c != 'n')
{
if(vars.dtmf_cfg.frequencies[0])
{
/* Включаем звуковой генератор. */
ms_filter_call_method(dtmfgen, MS_DTMF_GEN_PLAY_CUSTOM,
(void*)&vars.dtmf_cfg);
}
char c=getchar();
printf("--n");
}
if (vars.en_rec ) ms_filter_call_method(recorder, MS_FILE_REC_CLOSE, 0);
}
نظرًا لأننا أضفنا ملفات واستخدمنا المكتبة الرياضيات ، أصبح سطر الأوامر للتجميع أكثر تعقيدًا، ويبدو كما يلي:
$ gcc mstest9.c nash_filter.c -o mstest9 `pkg-config mediastreamer --libs --cflags` -lmبعد إنشاء التطبيق، قم بتشغيله على الكمبيوتر الأول باستخدام الوسائط التالية:
$ ./mstest9 --lport 7010 --port 8010 --addr <тут адрес второго компьютера> --recعلى الكمبيوتر الثاني نقوم بتشغيل الإعدادات التالية:
$ ./mstest9 --lport 8010 --port 7010 --addr <тут адрес первого компьютера>بعد ذلك، سيبدأ الكمبيوتر الأول في تسجيل كل ما تقوله في ميكروفون الكمبيوتر الثاني. وفي هذه الحالة كلمة ""تسجيل…". بمجرد أن تصبح صامتًا، سيتم إيقاف التسجيل مؤقتًا مع عرض رسالة"يوقف…"قد تحتاج إلى تجربة مستوى العتبة.
تعلمنا في هذه المقالة كيفية كتابة المرشحات. كما لاحظت، تقوم الدالة nash_filter_process() بإجراء عمليات معالجة لكتل البيانات. وبما أن المثال تعليمي، فقد تم استخدام الحد الأدنى من إمكانيات مشغل الوسائط لمعالجة كتل البيانات.
التالي سنلقي نظرة على وظائف قائمة انتظار الرسائل وإدارة الرسائل. سيساعد هذا في المستقبل على تطوير مرشحات ذات معالجة أكثر تعقيدًا للمعلومات.
المصدر: www.habr.com