A’ sgrùdadh einnsean Mediastreamer2 VoIP. Pàirt 10

Tha stuth an artaigil air a thoirt bho mo seanail zen.

Anns an àm a dh ’fhalbh artaigil rinn sinn intercom dà-fhillte a bhios ag iomlaid comharran claisneachd tro sheisean RTP dà-fhillte. San artaigil seo, ionnsaichidh sinn mar a sgrìobhas tu sìoltachain agus cuir criathrag DIY ri intercom DIY.

Tha sinn a’ leasachadh plugan

A’ sgrùdadh einnsean Mediastreamer2 VoIP. Pàirt 10

Bithear a’ cleachdadh plugain ann an streapadair nam meadhanan, mar a tha ann am mòran phrògraman eile, gus comas-gnìomh a leudachadh gun fheum air streapadair nam meadhanan fhèin ath-chruinneachadh.

Gus am plugan sa phrògram agad a chleachdadh, bidh thu a’ cleachdadh gabhail a-steach feumaidh am faidhle bann-cinn plugan a bhith ann. Ann am bodhaig a’ phrògraim, a’ cleachdadh gnìomh y ms_filter_register() clàraich criathrag ùr. Gu nàdarra, feumaidh am prògram agad agus an stòr plugan a bhith air an cur ri chèile agus air an cruinneachadh ann an aon iarrtas.

A-nis leig dhuinn tionndadh gu bhith a’ sgrìobhadh plugan. Bidh a h-uile sìoltachan sruthadh meadhanan agus plugins a’ leantainn canon cumanta nan sgrìobhadh, a tha ga dhèanamh fada nas fhasa structar an ath shìoltachain a tha thu airson a sgrùdadh a thuigsinn. Mar sin, nas fhaide air adhart, gus nach bi mi ag iomadachadh aonadan, canaidh mi sìoltachain plugins.

Canaidh sinn gu bheil sinn airson criathrag ùr a leasachadh air a bheil NASH_FILTR. Nì e rud sìmplidh - faigh blocaichean bhon aon chuir a-steach aige agus tar-chuir e gu na còig toraidhean aige. Ginidh e tachartas cuideachd ma thèid barrachd air còig blocaichean le ìre chomharran fo stairsneach sònraichte troimhe, agus ma thèid barrachd air còig blocaichean le ìre chomharran os cionn na stairsnich troimhe, cruthaichidh e tachartas cuideachd.

Thèid an stairsneach a shuidheachadh a’ cleachdadh an dòigh sìoltachaidh. Leigidh an dàrna agus an treas dòigh le / casg air gluasad bhlocaichean gu na slighean a-mach.

Feuch an tòisich sinn. Nuair a bhios tu a’ sgrìobhadh criathrag, feumaidh tu tòiseachadh le faidhle cinn. Anns na ciad loidhnichean bu chòir dha am faidhle a ghabhail a-steach msfilter.h, a’ cleachdadh macro MS_FILTER_METHOD, cuir an cèill dòighean a’ chriathrag ùr (ma tha sin ann), cuir an cèill na tachartasan a chruthaich an criathrag (ma tha sin ann) agus cuir an cèill structar às-mhalairt den t-seòrsa MSFilterDesc le tuairisgeul air na crìochan sìoltachain:

/* 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 */

A-nis faodaidh tu gluasad air adhart chun an fhaidhle stòr. Tha còd stòr a’ chriathrag le beachdan ri fhaicinn gu h-ìosal. Tha dòighean sìoltachaidh agus gnìomhan sìoltachain riatanach air am mìneachadh an seo. An uairsin tha iomraidhean air dòighean agus gnìomhan air an cur ann an òrdugh sònraichte anns an structar às-mhalairt ar_filter_desc. A tha air a chleachdadh le streapadair nam meadhanan gus sìoltachain den t-seòrsa seo a “chur a-steach” a-steach don t-sruth-obrach giollachd dàta.

/* 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)

A-nis, gun dàil, cleachdaidh sinn ar criathrag anns an intercom a rinn sinn na bu thràithe. Tha an dealbh tiotal a’ sealltainn diagram de intercom atharraichte.
Bha sinn airson ar sìoltachan dèanta le làimh a dhealbhadh ann an dòigh air leth soilleir. Mar sin, gheibh thu sa bhad ar criathrag anns an diagram.

Chaidh inneal-clàraidh sìoltachain a chuir ris a’ chuairt, a sgrìobhas an comharra cuir a-steach gu faidhle wav. Mar a bha dùil, leigidh an criathrag againn dhut stad a chuir air sgrìobhadh ann an cainnt a-steach don fhaidhle. Mar sin a 'lùghdachadh a meud.
Aig toiseach an artaigil, thug sinn cunntas air algairim an criathrag. Bidh am prìomh aplacaid a’ làimhseachadh nan tachartasan a ghineas e. Ma tha a’ bhratach “0” san tachartas, stadaidh an aplacaid aoigheachd a’ clàradh. Cho luath ‘s a ruigeas tachartas le bratach“ 1 ”, ath-thòiseachadh clàradh.

Chaidh dà argamaid loidhne-àithne eile a chur ris an fheadhainn a bh’ ann roimhe: --ng, a tha a 'suidheachadh ìre stairsneach an criathrag agus --reca thòisicheas a’ sgrìobhadh gu faidhle ris an canar clàr.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);
}

Leis gun do chuir sinn faidhlichean ris agus gun do chleachd sinn an leabharlann Math, tha an loidhne-àithne airson cur ri chèile air fàs nas iom-fhillte, agus tha e coltach ri seo:

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

Às deidh dhut an tagradh a thogail, ruith e air a’ chiad choimpiutair leis na h-argamaidean a leanas:

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

Air an dàrna coimpiutair bidh sinn a’ cur air bhog leis na roghainnean a leanas:

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

Às deidh seo, tòisichidh a ’chiad choimpiutair a’ clàradh a h-uile dad a chanas tu ann am micreofon an dàrna fear. Anns a 'chùis seo, tha am facal "A’ clàradh…". Cho luath 's a dh'fhàsas tu sàmhach, thèid an clàradh a stad le teachdaireachd ri fhaicinn"Stad ...“Is dòcha gum feum thu deuchainn a dhèanamh air ìre na stairsnich.

San artaigil seo dh’ ionnsaich sinn mar a sgrìobhas tu sìoltachain. Mar is dòcha gu bheil thu air mothachadh, bidh an gnìomh nash_filter_process () a’ coileanadh làimhseachadh le blocaichean dàta. Leis gu bheil an eisimpleir foghlaim, chaidh na comasan as ìsle aig an t-sruthadair mheadhanan airson blocaichean dàta a làimhseachadh.

Air adhart artaigil Bheir sinn sùil air ciudha teachdaireachd agus gnìomhan stiùireadh teachdaireachd. Cuidichidh seo san àm ri teachd le bhith a’ leasachadh sìoltachain le giullachd fiosrachaidh nas iom-fhillte.

Source: www.habr.com

Cuir beachd ann