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आरटीपी स्ट्रीम के माध्यम से एक ऑडियो सिग्नल संचारित करना
पिछले हमने एक टोन जनरेटर और एक टोन डिटेक्टर से एक रिमोट कंट्रोल सर्किट इकट्ठा किया है जो एक ही प्रोग्राम के भीतर काम करता है। इस लेख में हम सीखेंगे कि RTP प्रोटोकॉल (RFC 3550 -) का उपयोग कैसे करें आरटीपी: वास्तविक समय अनुप्रयोगों के लिए एक परिवहन प्रोटोकॉल) ईथरनेट नेटवर्क पर ऑडियो सिग्नल प्राप्त/संचारित करने के लिए।
आरटीपी प्रोटोकॉल (रीयल टाइम प्रोटोकॉल) अनुवादित का अर्थ है वास्तविक समय प्रोटोकॉल, इसका उपयोग ऑडियो, वीडियो, डेटा, हर उस चीज़ को प्रसारित करने के लिए किया जाता है जिसके लिए वास्तविक समय में प्रसारण की आवश्यकता होती है। आइए उदाहरण के तौर पर एक ऑडियो सिग्नल लें। प्रोटोकॉल का लचीलापन ऐसा है कि यह आपको पूर्व निर्धारित गुणवत्ता के साथ ऑडियो सिग्नल प्रसारित करने की अनुमति देता है।
ट्रांसमिशन यूडीपी पैकेट का उपयोग करके किया जाता है, जिसका अर्थ है कि ट्रांसमिशन के दौरान पैकेट का नुकसान काफी स्वीकार्य है। प्रत्येक पैकेट में एक विशेष आरटीपी हेडर और प्रेषित सिग्नल का डेटा ब्लॉक होता है। हेडर में एक बेतरतीब ढंग से चयनित सिग्नल स्रोत पहचानकर्ता, प्रसारित होने वाले सिग्नल के प्रकार के बारे में जानकारी और एक अद्वितीय पैकेट अनुक्रम संख्या होती है ताकि पैकेट को डिकोड करते समय सही क्रम में व्यवस्थित किया जा सके, भले ही वे जिस क्रम में वितरित किए गए हों। नेटवर्क। हेडर में अतिरिक्त जानकारी, तथाकथित एक्सटेंशन भी हो सकता है, जो हेडर को किसी विशिष्ट एप्लिकेशन कार्य में उपयोग के लिए अनुकूलित करने की अनुमति देता है।
डेटा ब्लॉक में पैकेट का पेलोड होता है। सामग्री का आंतरिक संगठन लोड के प्रकार पर निर्भर करता है, यह मोनो सिग्नल, स्टीरियो सिग्नल, वीडियो इमेज लाइन आदि के नमूने हो सकते हैं।
लोड प्रकार सात-बिट संख्या द्वारा दर्शाया गया है। सिफ़ारिश RFC3551 (न्यूनतम नियंत्रण के साथ ऑडियो और वीडियो कॉन्फ्रेंस के लिए आरटीपी प्रोफ़ाइल) कई प्रकार के लोड स्थापित करता है; संबंधित तालिका लोड के प्रकार और कोड के अर्थ का विवरण प्रदान करती है जिसके द्वारा उन्हें निर्दिष्ट किया जाता है। कुछ कोड किसी भी प्रकार के भार से सख्ती से बंधे नहीं होते हैं; उनका उपयोग मनमाना भार निर्दिष्ट करने के लिए किया जा सकता है।
डेटा ब्लॉक का आकार अधिकतम पैकेट आकार द्वारा सीमित होता है जिसे किसी दिए गए नेटवर्क पर बिना विभाजन (एमटीयू पैरामीटर) के प्रसारित किया जा सकता है। सामान्य तौर पर, यह 1500 बाइट्स से अधिक नहीं है। इस प्रकार, प्रति सेकंड प्रसारित डेटा की मात्रा बढ़ाने के लिए, आप पैकेट का आकार एक निश्चित बिंदु तक बढ़ा सकते हैं, और फिर आपको पैकेट भेजने की आवृत्ति बढ़ाने की आवश्यकता होगी। मीडिया स्ट्रीमर में, यह एक कॉन्फ़िगर करने योग्य सेटिंग है। डिफ़ॉल्ट रूप से यह 50 हर्ट्ज़ है, यानी। प्रति सेकंड 50 पैकेट. हम प्रेषित आरटीपी पैकेटों के अनुक्रम को आरटीपी स्ट्रीम कहेंगे।
स्रोत और रिसीवर के बीच डेटा संचारित करना शुरू करने के लिए, यह पर्याप्त है कि ट्रांसमीटर रिसीवर का आईपी पता और पोर्ट नंबर जानता है जिसे वह प्राप्त करने के लिए उपयोग करता है। वे। बिना किसी प्रारंभिक प्रक्रिया के, स्रोत डेटा संचारित करना शुरू कर देता है, और रिसीवर, बदले में, इसे तुरंत प्राप्त करने और संसाधित करने के लिए तैयार होता है। मानक के अनुसार, आरटीपी स्ट्रीम को प्रसारित या प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जाने वाला पोर्ट नंबर सम होना चाहिए।
ऐसी स्थितियों में जहां रिसीवर का पता पहले से जानना असंभव है, सर्वर का उपयोग किया जाता है जहां रिसीवर अपना पता छोड़ देते हैं, और ट्रांसमीटर रिसीवर के कुछ अद्वितीय नाम का हवाला देकर इसका अनुरोध कर सकता है।
ऐसे मामलों में जहां संचार चैनल की गुणवत्ता या रिसीवर की क्षमताएं अज्ञात हैं, एक फीडबैक चैनल आयोजित किया जाता है जिसके माध्यम से रिसीवर ट्रांसमीटर को अपनी क्षमताओं, छूटे हुए पैकेटों की संख्या आदि के बारे में सूचित कर सकता है। यह चैनल RTCP प्रोटोकॉल का उपयोग करता है. इस चैनल में प्रसारित पैकेटों का प्रारूप RFC 3605 में परिभाषित किया गया है। इस चैनल पर अपेक्षाकृत कम डेटा प्रसारित होता है, 200..300 बाइट्स प्रति सेकंड, इसलिए सामान्य तौर पर, इसकी उपस्थिति बोझिल नहीं होती है। जिस पोर्ट नंबर पर आरटीसीपी पैकेट भेजे जाते हैं वह विषम होना चाहिए और उस पोर्ट नंबर से एक बड़ा होना चाहिए जिससे आरटीपी स्ट्रीम आती है। हमारे उदाहरण में, हम इस चैनल का उपयोग नहीं करेंगे, क्योंकि रिसीवर और चैनल की क्षमताएं स्पष्ट रूप से हमारी, अब तक की मामूली जरूरतों से अधिक हैं।
हमारे कार्यक्रम में, डेटा ट्रांसमिशन सर्किट, पिछले उदाहरण के विपरीत, दो भागों में विभाजित किया जाएगा: एक संचारण पथ और एक प्राप्त पथ। प्रत्येक भाग के लिए हम अपना स्वयं का घड़ी स्रोत बनाएंगे, जैसा कि शीर्षक चित्र में दिखाया गया है।
आरटीपी प्रोटोकॉल का उपयोग करके उनके बीच एकतरफा संचार किया जाएगा। इस उदाहरण में, हमें बाहरी नेटवर्क की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि ट्रांसमीटर और रिसीवर दोनों एक ही कंप्यूटर पर स्थित होंगे - पैकेट इसके अंदर यात्रा करेंगे।
RTP स्ट्रीम स्थापित करने के लिए, मीडिया स्ट्रीमर दो फ़िल्टर का उपयोग करता है: MS_RTP_SEND और MS_RTP_RECV। पहला दूसरा संचारित करता है और आरटीपी स्ट्रीम प्राप्त करता है। इन फ़िल्टरों को काम करने के लिए, उन्हें आरटीपी सत्र ऑब्जेक्ट में एक पॉइंटर पास करने की आवश्यकता होती है, जो या तो डेटा ब्लॉक की स्ट्रीम को आरटीपी पैकेट की स्ट्रीम में परिवर्तित कर सकता है या इसके विपरीत कर सकता है। चूंकि मीडिया स्ट्रीमर का आंतरिक डेटा प्रारूप आरटीपी पैकेट के डेटा प्रारूप से मेल नहीं खाता है, डेटा को MS_RTP_SEND में स्थानांतरित करने से पहले, आपको एक एनकोडर फ़िल्टर का उपयोग करने की आवश्यकता है जो 16-बिट ऑडियो सिग्नल नमूनों को आठ-बिट एन्कोडेड में परिवर्तित करता है। यू-लॉ (मु-लॉ)। प्राप्त पक्ष पर, डिकोडर फ़िल्टर विपरीत कार्य करता है।
नीचे प्रोग्राम का पाठ है जो चित्र में दिखाई गई योजना को लागू करता है (शामिल निर्देशों से पहले # प्रतीक हटा दिए गए हैं, उन्हें शामिल करना न भूलें):
/* 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);
}
}
हम संकलित करते हैं और चलाते हैं। प्रोग्राम पिछले उदाहरण की तरह काम करेगा, लेकिन डेटा आरटीपी स्ट्रीम के माध्यम से प्रसारित किया जाएगा।
अगले लेख में हम इस प्रोग्राम को दो स्वतंत्र अनुप्रयोगों - एक रिसीवर और एक ट्रांसमीटर में विभाजित करेंगे और उन्हें विभिन्न टर्मिनलों में लॉन्च करेंगे। साथ ही, हम सीखेंगे कि टीशार्क प्रोग्राम का उपयोग करके आरटीपी पैकेट का विश्लेषण कैसे करें।
स्रोत: www.habr.com