Mediastreamer2 VoIP motorra arakatzen. 10. zatia

Artikuluaren materiala niretik hartua da zen kanala.

Azkenean Artikulu duplex interfono bat egin dugu, audio seinaleak trukatzen dituena duplex RTP saio baten bidez. Artikulu honetan, iragazkiak idazten eta brikolajeko iragazkia nola gehitzen ikasiko dugu brikolajeko interfono batean.

Plugin bat garatzen ari gara

Mediastreamer2 VoIP motorra arakatzen. 10. zatia

Multimedia streamer-en pluginak, beste programa askotan bezala, funtzionalitateak zabaltzeko erabiltzen dira multimedia-streamer bera birkonpilatu beharrik gabe.

Plugin-a zure programan erabiltzeko, erabiltzen duzu besteak beste, pluginaren goiburuko fitxategia sartu behar du. Programaren gorputzean, y funtzioa erabiliz ms_filter_register() erregistratu iragazki berri bat. Jakina, zure programa eta plugin-iturburua aplikazio bakarrean bildu eta muntatu behar dira.

Orain joan gaitezen plugin bat idaztera. Multimedia streamer-en iragazki eta plugin guztiek kanon komun bat jarraitzen dute idazketan, eta horrek askoz errazagoa da aztertu nahi duzun hurrengo iragazkiaren egitura ulertzea. Horregatik, gainera, entitateak ez biderkatzeko, pluginak iragazkiak deituko ditut.

Demagun NASH_FILTR izeneko iragazki berri bat garatu nahi dugula. Gauza sinple bat egingo du: bere sarrera bakarretik blokeak jaso eta bere bost irteeretara transmititu. Era berean, gertaera bat sortuko du atalase jakin batetik beherako seinale-maila duten bost bloke baino gehiago igarotzen badira, eta atalasearen gainetik seinale-maila duten bost bloke baino gehiago igarotzen badira, gertaera bat ere sortuko du.

Atalasea iragazki metodoa erabiliz ezarriko da. Bigarren eta hirugarren metodoek blokeak irteeretara igarotzea ahalbidetuko/debekatuko dute.

Has gaitezen. Iragazkia idaztean, goiburuko fitxategi batekin hasi behar duzu. Lehenengo lerroetan fitxategia sartu behar da msfilter.h, MS_FILTER_METHOD makroa erabiliz, iragazki berriaren metodoak deklaratu (baldin badago), iragazkiak sortutako gertaerak deklaratu (baldin badago) eta motako esportatutako egitura deklaratu. MSFilterDesc iragazkien parametroen deskribapenarekin:

/* 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 */

Orain iturburu fitxategira joan zaitezke. Iruzkinekin iragazkiaren iturburu kodea behean erakusten da. Iragazki-metodoak eta beharrezko iragazki-funtzioak definitzen dira hemen. Ondoren, metodo eta funtzioen erreferentziak ordena jakin batean jartzen dira esportatutako egituran gure_iragazkia_desk. Media streamer-ek mota honetako iragazkiak "inplantatzeko" erabiltzen duena datuak prozesatzeko lan-fluxuan.

/* 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)

Orain, atzerapenik gabe, erabil dezagun gure iragazkia lehen egin dugun interfonoan. Izenburuko irudiak aldatutako interfono baten diagrama erakusten du.
Gure eskuz egindako iragazkia modu bereziki distiratsuan irudikatu nahi izan dugu. Hori dela eta, berehala aurkituko duzu gure iragazkia diagraman.

Iragazki-grabagailu bat gehitu da zirkuituan, sarrerako seinalea wav fitxategi batean idazten duena. Aurreikusi bezala, gure iragazkiak fitxategian hizketan etenaldiak idazteko aukera emango dizu. Horrela bere tamaina murriztuz.
Artikuluaren hasieran, iragazkiaren algoritmoa deskribatu dugu. Aplikazio nagusiak sortzen dituen gertaerak kudeatzen ditu. Gertaerak "0" marka badu, ostalari-aplikazioak grabazioa pausatzen du. "1" bandera duen gertaera bat iritsi bezain laster, grabaketa berrekiten da.

Aurrekoei beste bi komando lerroko argumentu gehitu zaizkie: --ng, iragazkiaren atalasearen maila ezartzen duena eta --recizeneko fitxategi batean idazten hasten dena grabatu.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);
}

Fitxategiak gehitu eta liburutegia erabili dugulako Math, konpilaziorako komando-lerroa konplikatuagoa bihurtu da eta itxura hau du:

$ gcc mstest9.c nash_filter.c -o mstest9   `pkg-config mediastreamer   --libs --cflags`  -lm

Aplikazioa eraiki ondoren, exekutatu lehenengo ordenagailuan argumentu hauekin:

$ ./mstest9  --lport 7010  --port 8010 --addr <тут адрес второго компьютера> --rec

Bigarren ordenagailuan ezarpen hauekin abiarazten dugu:

$ ./mstest9  --lport 8010  --port 7010 --addr <тут адрес первого компьютера>

Horren ostean, lehenengo ordenagailua bigarrenaren mikrofonoan esaten duzun guztia grabatzen hasiko da. Kasu honetan, hitza "Grabatzen…". Isildu bezain laster, grabazioa eten egingo da mezu bat bistaratuko delarik"Pausatu ..."Baliteke atalase mailarekin esperimentatu behar izatea.

Artikulu honetan iragazkiak idazten ikasi dugu. Konturatuko zinen bezala, nash_filter_process() funtzioak datu-blokeekin manipulazioak egiten ditu. Adibidea hezigarria denez, datu-blokeak manipulatzeko multimedia-streamer-aren gutxieneko gaitasunak erabili ziren.

Hurrengoa Artikulu Mezuen ilara eta mezuen kudeaketa funtzioak aztertuko ditugu. Horrek etorkizunean informazioaren prozesamendu konplexuagoa duten iragazkiak garatzen lagunduko du.

Iturria: www.habr.com

Gehitu iruzkin berria