Mediastreamer2 VoIP એન્જિનની શોધખોળ. ભાગ 6

લેખની સામગ્રી મારા પરથી લેવામાં આવી છે ઝેન ચેનલ.

RTP સ્ટ્રીમ દ્વારા ઑડિઓ સિગ્નલ ટ્રાન્સમિટ કરવું

છેલ્લામાં લેખ અમે ટોન જનરેટર અને ટોન ડિટેક્ટરમાંથી રિમોટ કંટ્રોલ સર્કિટ એસેમ્બલ કર્યું છે જે સમાન પ્રોગ્રામમાં કાર્ય કરે છે. આ લેખમાં આપણે RTP પ્રોટોકોલનો ઉપયોગ કેવી રીતે કરવો તે શીખીશું (RFC 3550 - RTP: રીઅલ-ટાઇમ એપ્લિકેશન્સ માટે ટ્રાન્સપોર્ટ પ્રોટોકોલ) ઈથરનેટ નેટવર્ક પર ઓડિયો સિગ્નલ પ્રાપ્ત કરવા/પ્રસારિત કરવા માટે.

RTP પ્રોટોકોલ (રીઅલ ટાઇમ પ્રોટોકોલ) અનુવાદનો અર્થ રીઅલ-ટાઇમ પ્રોટોકોલ છે, તેનો ઉપયોગ ઑડિઓ, વિડિયો, ડેટા, વાસ્તવિક સમયમાં ટ્રાન્સમિશનની જરૂર હોય તે બધું ટ્રાન્સમિટ કરવા માટે થાય છે. ચાલો ઉદાહરણ તરીકે ઓડિયો સિગ્નલ લઈએ. પ્રોટોકોલની લવચીકતા એવી છે કે તે તમને પૂર્વનિર્ધારિત ગુણવત્તા સાથે ઑડિઓ સિગ્નલ ટ્રાન્સમિટ કરવાની મંજૂરી આપે છે.

ટ્રાન્સમિશન UDP પેકેટોનો ઉપયોગ કરીને હાથ ધરવામાં આવે છે, જેનો અર્થ છે કે ટ્રાન્સમિશન દરમિયાન પેકેટની ખોટ તદ્દન સ્વીકાર્ય છે. દરેક પેકેટમાં ખાસ RTP હેડર અને ટ્રાન્સમિટેડ સિગ્નલનો ડેટા બ્લોક હોય છે. હેડરમાં અવ્યવસ્થિત રીતે પસંદ કરેલ સિગ્નલ સ્ત્રોત ઓળખકર્તા, પ્રસારિત થતા સિગ્નલના પ્રકાર વિશેની માહિતી અને એક અનન્ય પેકેટ સિક્વન્સ નંબરનો સમાવેશ થાય છે જેથી પેકેટોને ડીકોડ કરતી વખતે યોગ્ય ક્રમમાં ગોઠવી શકાય, પછી ભલેને તેઓ જે ક્રમમાં વિતરિત કરવામાં આવ્યા હોય. નેટવર્ક હેડરમાં વધારાની માહિતી પણ હોઈ શકે છે, કહેવાતા એક્સ્ટેંશન, જે હેડરને ચોક્કસ એપ્લિકેશન કાર્યમાં ઉપયોગ માટે અનુકૂલિત કરવાની મંજૂરી આપે છે.

ડેટા બ્લોકમાં પેકેટનો પેલોડ હોય છે. સામગ્રીની આંતરિક સંસ્થા લોડના પ્રકાર પર આધારિત છે, તે મોનો સિગ્નલ, સ્ટીરિયો સિગ્નલ, વિડિઓ ઇમેજ લાઇન વગેરેના નમૂનાઓ હોઈ શકે છે.

લોડનો પ્રકાર સાત-બીટ નંબર દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે. ભલામણ RFC3551 (ન્યૂનતમ નિયંત્રણ સાથે ઓડિયો અને વિડિયો કોન્ફરન્સ માટે RTP પ્રોફાઇલ) વિવિધ પ્રકારના લોડની સ્થાપના કરે છે; અનુરૂપ કોષ્ટક લોડના પ્રકારો અને કોડના અર્થનું વર્ણન પ્રદાન કરે છે જેના દ્વારા તેઓ નિયુક્ત કરવામાં આવ્યા છે. કેટલાક કોડ કોઈપણ પ્રકારના લોડ સાથે સખત રીતે જોડાયેલા નથી; તેનો ઉપયોગ મનસ્વી લોડને નિયુક્ત કરવા માટે થઈ શકે છે.

ડેટા બ્લોકનું કદ ઉપરના મહત્તમ પેકેટ કદ દ્વારા મર્યાદિત છે જે આપેલ નેટવર્ક પર સેગ્મેન્ટેશન (MTU પેરામીટર) વિના ટ્રાન્સમિટ કરી શકાય છે. સામાન્ય રીતે, આ 1500 બાઇટ્સ કરતાં વધુ નથી. આમ, પ્રતિ સેકન્ડ ટ્રાન્સમિટ થતા ડેટાની માત્રા વધારવા માટે, તમે પેકેટનું કદ ચોક્કસ બિંદુ સુધી વધારી શકો છો, અને પછી તમારે પેકેટો મોકલવાની આવર્તન વધારવી પડશે. મીડિયા સ્ટ્રીમરમાં, આ ગોઠવણી કરી શકાય તેવી સેટિંગ છે. મૂળભૂત રીતે તે 50 Hz છે, એટલે કે. 50 પેકેટ પ્રતિ સેકન્ડ. અમે ટ્રાન્સમિટેડ RTP પેકેટના ક્રમને RTP સ્ટ્રીમ કહીશું.

સ્ત્રોત અને રીસીવર વચ્ચે ડેટા ટ્રાન્સમિટ કરવાનું શરૂ કરવા માટે, તે પર્યાપ્ત છે કે ટ્રાન્સમીટર રીસીવરનું IP સરનામું અને તે પ્રાપ્ત કરવા માટે ઉપયોગ કરે છે તે પોર્ટ નંબર જાણે છે. તે. કોઈપણ પ્રારંભિક પ્રક્રિયાઓ વિના, સ્ત્રોત ડેટા ટ્રાન્સમિટ કરવાનું શરૂ કરે છે, અને રીસીવર, બદલામાં, તેને તરત જ પ્રાપ્ત કરવા અને પ્રક્રિયા કરવા માટે તૈયાર છે. ધોરણ મુજબ, RTP સ્ટ્રીમ ટ્રાન્સમિટ કરવા અથવા પ્રાપ્ત કરવા માટે વપરાતો પોર્ટ નંબર સમ હોવો જોઈએ.

એવી પરિસ્થિતિઓમાં જ્યાં રીસીવરનું સરનામું અગાઉથી જાણવું અશક્ય છે, સર્વરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે જ્યાં રીસીવરો તેમનું સરનામું છોડી દે છે, અને ટ્રાન્સમીટર રીસીવરના અમુક વિશિષ્ટ નામનો ઉલ્લેખ કરીને તેની વિનંતી કરી શકે છે.

એવા કિસ્સાઓમાં કે જ્યાં સંચાર ચેનલની ગુણવત્તા અથવા રીસીવરની ક્ષમતાઓ અજાણ છે, એક પ્રતિસાદ ચેનલનું આયોજન કરવામાં આવે છે જેના દ્વારા રીસીવર ટ્રાન્સમીટરને તેની ક્ષમતાઓ, તે ચૂકી ગયેલા પેકેટોની સંખ્યા વગેરે વિશે જાણ કરી શકે છે. આ ચેનલ RTCP પ્રોટોકોલનો ઉપયોગ કરે છે. આ ચેનલમાં પ્રસારિત થતા પેકેટોનું ફોર્મેટ RFC 3605 માં વ્યાખ્યાયિત થયેલ છે. આ ચેનલ પર પ્રમાણમાં ઓછો ડેટા પ્રસારિત થાય છે, 200..300 બાઇટ્સ પ્રતિ સેકન્ડ, તેથી સામાન્ય રીતે, તેની હાજરી બોજારૂપ નથી. જે પોર્ટ નંબર પર RTCP પેકેટો મોકલવામાં આવે છે તે પોર્ટ નંબર એક વિષમ અને RTP સ્ટ્રીમ જેમાંથી આવે છે તેના કરતા મોટો હોવો જોઈએ. અમારા ઉદાહરણમાં, અમે આ ચેનલનો ઉપયોગ કરીશું નહીં, કારણ કે રીસીવર અને ચેનલની ક્ષમતાઓ દેખીતી રીતે અમારી, અત્યાર સુધીની સાધારણ, જરૂરિયાતો કરતાં વધી ગઈ છે.

અમારા પ્રોગ્રામમાં, ડેટા ટ્રાન્સમિશન સર્કિટ, અગાઉના ઉદાહરણથી વિપરીત, બે ભાગોમાં વિભાજિત કરવામાં આવશે: ટ્રાન્સમિટિંગ પાથ અને પ્રાપ્ત કરવાનો માર્ગ. શીર્ષક ચિત્રમાં બતાવ્યા પ્રમાણે દરેક ભાગ માટે આપણે આપણી પોતાની ઘડિયાળનો સ્ત્રોત બનાવીશું.

RTP પ્રોટોકોલનો ઉપયોગ કરીને તેમની વચ્ચે વન-વે સંચાર કરવામાં આવશે. આ ઉદાહરણમાં, અમને બાહ્ય નેટવર્કની જરૂર નથી, કારણ કે ટ્રાન્સમીટર અને રીસીવર બંને એક જ કમ્પ્યુટર પર સ્થિત હશે - પેકેટો તેની અંદર જશે.

RTP સ્ટ્રીમ સ્થાપિત કરવા માટે, મીડિયા સ્ટ્રીમર બે ફિલ્ટર્સનો ઉપયોગ કરે છે: MS_RTP_SEND અને MS_RTP_RECV. પ્રથમ એક બીજાને ટ્રાન્સમિટ કરે છે અને RTP સ્ટ્રીમ મેળવે છે. આ ફિલ્ટર્સ કામ કરવા માટે, તેમને RTP સત્ર ઑબ્જેક્ટ પર એક નિર્દેશક પસાર કરવાની જરૂર છે, જે કાં તો ડેટા બ્લોક્સના પ્રવાહને RTP પેકેટના પ્રવાહમાં રૂપાંતરિત કરી શકે છે અથવા તેનાથી વિરુદ્ધ કરી શકે છે. મીડિયા સ્ટ્રીમરનું આંતરિક ડેટા ફોર્મેટ RTP પેકેટના ડેટા ફોર્મેટ સાથે મેળ ખાતું ન હોવાથી, ડેટાને MS_RTP_SEND પર સ્થાનાંતરિત કરતા પહેલા, તમારે એન્કોડર ફિલ્ટરનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર છે જે 16-બીટ ઑડિઓ સિગ્નલ નમૂનાઓને આઠ-બીટ એન્કોડેડમાં રૂપાંતરિત કરે છે. યુ-લો (મુ-કાયદો). પ્રાપ્ત બાજુ પર, ડીકોડર ફિલ્ટર વિપરીત કાર્ય કરે છે.

નીચે પ્રોગ્રામનો ટેક્સ્ટ છે જે આકૃતિમાં બતાવેલ યોજનાને અમલમાં મૂકે છે (સમાવેશ નિર્દેશો પહેલાંના # પ્રતીકો દૂર કરવામાં આવ્યા છે, તેમને શામેલ કરવાનું ભૂલશો નહીં):

/* Файл mstest6.c Имитатор пульта управления и приемника. */
#include <mediastreamer2/msfilter.h>
#include <mediastreamer2/msticker.h>
#include <mediastreamer2/dtmfgen.h>
#include <mediastreamer2/mssndcard.h>
#include <mediastreamer2/msvolume.h>
#include <mediastreamer2/mstonedetector.h>
#include <mediastreamer2/msrtp.h>
#include <ortp/rtpsession.h>
#include <ortp/payloadtype.h>
/* Подключаем заголовочный файл с функциями управления событиями
* медиастримера.*/
include <mediastreamer2/mseventqueue.h>
#define PCMU 0
/* Функция обратного вызова, она будет вызвана фильтром, как только он
обнаружит совпадение характеристик входного сигнала с заданными. */
static void tone_detected_cb(void *data, MSFilter *f, unsigned int event_id,
MSToneDetectorEvent *ev)
{
printf("Принята команда: %sn", ev->tone_name);
}
/*----------------------------------------------------------------------------*/
/* Функция регистрации типов полезных нагрузок. */
void register_payloads(void)
{
/*Регистрируем типы нагрузок в таблице профилей. Позднее, по индексу
взятому из заголовка RTP-пакета из этой таблицы будут извлекаться
параметры нагрузки, необходимые для декодирования данных пакета. */
rtp_profile_set_payload (&av_profile, PCMU, &payload_type_pcm8000);
}
/*----------------------------------------------------------------------------*/
/* Эта функция создана из функции create_duplex_rtpsession() в audiostream.c
медиастримера2. */
static RtpSession *
create_rtpsession (int loc_rtp_port, int loc_rtcp_port,
bool_t ipv6, RtpSessionMode mode)
{
RtpSession *rtpr;
rtpr = rtp_session_new ((int) mode);
rtp_session_set_scheduling_mode (rtpr, 0);
rtp_session_set_blocking_mode (rtpr, 0);
rtp_session_enable_adaptive_jitter_compensation (rtpr, TRUE);
rtp_session_set_symmetric_rtp (rtpr, TRUE);
rtp_session_set_local_addr (rtpr, ipv6 ? "::" : "0.0.0.0", loc_rtp_port,
loc_rtcp_port);
rtp_session_signal_connect (rtpr, "timestamp_jump",
(RtpCallback) rtp_session_resync, 0);
rtp_session_signal_connect (rtpr, "ssrc_changed",
(RtpCallback) rtp_session_resync, 0);
rtp_session_set_ssrc_changed_threshold (rtpr, 0);
rtp_session_set_send_payload_type(rtpr, PCMU);
/* По умолчанию выключаем RTCP-сессию, так как наш пульт не будет использовать её. */
rtp_session_enable_rtcp (rtpr, FALSE);
return rtpr;
}
/*----------------------------------------------------------------------------*/
int main()
{
ms_init();
/* Создаем экземпляры фильтров. */
MSFilter *voidsource = ms_filter_new(MS_VOID_SOURCE_ID);
MSFilter *dtmfgen = ms_filter_new(MS_DTMF_GEN_ID);
MSFilter *volume = ms_filter_new(MS_VOLUME_ID);
MSSndCard *card_playback =
ms_snd_card_manager_get_default_card(ms_snd_card_manager_get());
MSFilter *snd_card_write = ms_snd_card_create_writer(card_playback);
MSFilter *detector = ms_filter_new(MS_TONE_DETECTOR_ID);
/* Очищаем массив находящийся внутри детектора тонов, он описывает
* особые приметы разыскиваемых сигналов.*/
ms_filter_call_method(detector, MS_TONE_DETECTOR_CLEAR_SCANS, 0);
/* Подключаем к фильтру функцию обратного вызова. */
ms_filter_set_notify_callback(detector,
(MSFilterNotifyFunc)tone_detected_cb, NULL);
/* Создаем массив, каждый элемент которого описывает характеристику
* одного из тонов, который требуется обнаруживать: Текстовое имя
* данного элемента, частота в герцах, длительность в миллисекундах,
* минимальный уровень относительно 0,775В. */
MSToneDetectorDef scan[6]=
{
{"V+",440, 100, 0.1}, /* Команда "Увеличить громкость". */
{"V-",540, 100, 0.1}, /* Команда "Уменьшить громкость". */
{"C+",640, 100, 0.1}, /* Команда "Увеличить номер канала". */
{"C-",740, 100, 0.1}, /* Команда "Уменьшить номер канала". */
{"ON",840, 100, 0.1}, /* Команда "Включить телевизор". */
{"OFF", 940, 100, 0.1}/* Команда "Выключить телевизор". */
};
/* Передаем "приметы" сигналов детектор тонов. */
int i;
for (i = 0; i < 6; i++)
{
ms_filter_call_method(detector, MS_TONE_DETECTOR_ADD_SCAN,
&scan[i]);
}
/* Создаем фильтры кодера и декодера */
MSFilter *encoder = ms_filter_create_encoder("PCMU");
MSFilter *decoder=ms_filter_create_decoder("PCMU");
/* Регистрируем типы нагрузки. */
register_payloads();
/* Создаем RTP-сессию передатчика. */
RtpSession *tx_rtp_session = create_rtpsession (8010, 8011, FALSE, RTP_SESSION_SENDONLY);
rtp_session_set_remote_addr_and_port(tx_rtp_session,"127.0.0.1", 7010, 7011);
rtp_session_set_send_payload_type(tx_rtp_session, PCMU);
MSFilter *rtpsend = ms_filter_new(MS_RTP_SEND_ID);
ms_filter_call_method(rtpsend, MS_RTP_SEND_SET_SESSION, tx_rtp_session);
/* Создаем RTP-сессию приемника. */
MSFilter *rtprecv = ms_filter_new(MS_RTP_RECV_ID);
RtpSession *rx_rtp_session = create_rtpsession (7010, 7011, FALSE, RTP_SESSION_RECVONLY);
ms_filter_call_method(rtprecv, MS_RTP_RECV_SET_SESSION, rx_rtp_session);
/* Создаем источники тактов - тикеры. */
MSTicker *ticker_tx = ms_ticker_new();
MSTicker *ticker_rx = ms_ticker_new();
/* Соединяем фильтры передатчика. */
ms_filter_link(voidsource, 0, dtmfgen, 0);
ms_filter_link(dtmfgen, 0, volume, 0);
ms_filter_link(volume, 0, encoder, 0);
ms_filter_link(encoder, 0, rtpsend, 0);
/* Соединяем фильтры приёмника. */
ms_filter_link(rtprecv, 0, decoder, 0);
ms_filter_link(decoder, 0, detector, 0);
ms_filter_link(detector, 0, snd_card_write, 0);
/* Подключаем источник тактов. */
ms_ticker_attach(ticker_tx, voidsource);
ms_ticker_attach(ticker_rx, rtprecv);
/* Настраиваем структуру, управляющую выходным сигналом генератора. */
MSDtmfGenCustomTone dtmf_cfg;
dtmf_cfg.tone_name[0] = 0;
dtmf_cfg.duration = 1000;
dtmf_cfg.frequencies[0] = 440;
/* Будем генерировать один тон, частоту второго тона установим в 0. */
dtmf_cfg.frequencies[1] = 0;
dtmf_cfg.amplitude = 1.0;
dtmf_cfg.interval = 0.;
dtmf_cfg.repeat_count = 0.;
/* Организуем цикл сканирования нажатых клавиш. Ввод нуля завершает
* цикл и работу программы. */
char key='9';
printf("Нажмите клавишу команды, затем ввод.n"
"Для завершения программы введите 0.n");
while(key != '0')
{
key = getchar();
if ((key >= 49) && (key <= 54))
{
printf("Отправлена команда: %cn", key);
/* Устанавливаем частоту генератора в соответствии с
* кодом нажатой клавиши. */
dtmf_cfg.frequencies[0] = 440 + 100*(key-49);
/* Включаем звуковой генератор c обновленной частотой. */
ms_filter_call_method(dtmfgen, MS_DTMF_GEN_PLAY_CUSTOM,
(void*)&dtmf_cfg);
}
/* Укладываем тред в спячку на 20мс, чтобы другие треды
* приложения получили время на работу. */
ms_usleep(20000);
}
}

અમે કમ્પાઇલ અને ચલાવીએ છીએ. પ્રોગ્રામ અગાઉના ઉદાહરણની જેમ કાર્ય કરશે, પરંતુ ડેટા RTP સ્ટ્રીમ દ્વારા પ્રસારિત કરવામાં આવશે.

હવે પછીના લેખમાં આપણે આ પ્રોગ્રામને બે સ્વતંત્ર એપ્લિકેશન્સમાં વિભાજીત કરીશું - એક રીસીવર અને ટ્રાન્સમીટર અને તેમને વિવિધ ટર્મિનલ્સમાં લોન્ચ કરીશું. તે જ સમયે, અમે TShark પ્રોગ્રામનો ઉપયોગ કરીને RTP પેકેટ્સનું વિશ્લેષણ કેવી રીતે કરવું તે શીખીશું.

સોર્સ: www.habr.com