Mediastreamer2 VoIP ძრავის შესწავლა. ნაწილი 5

სტატიის მასალა აღებულია ჩემი ზენ არხი.

ტონის დეტექტორი

Ბოლოს მუხლი ჩვენ შევქმენით სიგნალის დონის მრიცხველი. ამ ერთში ჩვენ ვისწავლით თუ როგორ ამოვიცნოთ ტონის სიგნალი.

ძველ დროში, როდესაც ყველა ოჯახს არ ჰქონდა ტელევიზორი და მათი ნახევარი არხებს ცვლიდა ქლიბით, უცხოური ტექნიკური პრესის მიმოხილვაში გამოჩნდა დამაინტრიგებელი ამბები, რომ ერთ-ერთმა ტელევიზორის მწარმოებელმა თავისი მოწყობილობები უსადენო დისტანციური მართვის საშუალებით აღჭურვა. დეტალებიდან ცნობილი გახდა, რომ დისტანციური მართვის პულტი მუშაობდა ბატარეების გარეშე უჩვეულო მიდგომის გამოყენების წყალობით - პულტი მექანიკური იყო და მუსიკალური ინსტრუმენტის - მეტალოფონისა და რევოლვერის ჰიბრიდს წარმოადგენდა. რევოლვერის ბარაბანი შეიცავდა სხვადასხვა სიგრძის მეტალის ცილინდრებს და როდესაც სასროლი პინი ერთ-ერთ მათგანს მოხვდა, ცილინდრი თავისი სიხშირით დაიწყო რეკვა. სავარაუდოდ ექოსკოპიაზე. ტელევიზორში ელექტრონიკამ მოისმინა ეს სიგნალი და, მისი სიხშირის დადგენის შემდეგ, შეასრულა შესაბამისი მოქმედება - შეცვალეთ არხი, შეცვალეთ ხმა, გამორთეთ ტელევიზორი.

დღეს ჩვენ შევეცდებით ამ ბრძანების გადაცემის სისტემის რეკონსტრუქციას მედია სტრიმერის შესახებ ჩვენი ცოდნის გამოყენებით.

დისტანციური მართვის სიმულაციისთვის, ჩვენ გამოვიყენებთ ჩვენი ტონის გენერატორის მაგალითს. ჩვენ მას დავამატებთ გენერატორის სიხშირის კონტროლს კლავიშების დაჭერით და მიმღებს დეკოდერით, რომელიც გამოსცემს მიღებულ ბრძანებებს კონსოლში. ცვლილების შემდეგ გენერატორმა უნდა გამოუშვას 6 სიხშირის ტონა, რომლითაც დავაშიფრებთ ბრძანებებს ხმის გაზრდის/შემცირების, არხის შეცვლის, ტელევიზორის ჩართვა/გამორთვის ბრძანებებს. დეტექტორის კონფიგურაციისთვის გამოიყენება შემდეგი სტრუქტურა:

struct _MSToneDetectorDef{  
     char tone_name[8];     
     int frequency; /**<Expected frequency of the tone*/ 
     int min_duration; /**<Min duration of the tone in milliseconds */ 
     float min_amplitude; /**<Minimum amplitude of the tone, 1.0 corresponding to the normalized 0dbm level */
};

typedef struct _MSToneDetectorDef MSToneDetectorDef;

დეტექტორს შეიძლება მიეცეს 10 ასეთი სტრუქტურა, ასე რომ, ერთი დეტექტორი შეიძლება იყოს კონფიგურირებული ათი ორტონიანი სიგნალის აღმოსაჩენად. მაგრამ ჩვენ გამოვიყენებთ მხოლოდ ექვს ერთხმიან სიგნალს. პარამეტრების დეტექტორზე გადასატანად გამოიყენება MS_TONE_DETECTOR_ADD_SCAN მეთოდი.

იმისთვის, რომ დეტექტორმა შეგვატყობინოს, რომ მის შესასვლელში მოვიდა სიგნალი სასურველი სიხშირის კომპონენტებით, ჩვენ უნდა მივაწოდოთ მას გამოძახების ფუნქცია, რომელსაც ის ამ შემთხვევაში გაუშვებს. ეს კეთდება ფუნქციის გამოყენებით ms_filter_set_notify_callback(). როგორც არგუმენტები, ის იღებს მაჩვენებელს ფილტრისკენ, მაჩვენებელს გამოძახების ფუნქციისკენ და მაჩვენებელს იმ მონაცემებზე, რომლებიც გვსურს გადავიტანოთ გამოძახების ფუნქციაზე (მომხმარებლის მონაცემები).

როდესაც დეტექტორი ამოქმედდება, გამოძახების ფუნქცია მიიღებს მომხმარებლის მონაცემებს, მაჩვენებელს დეტექტორის ფილტრზე, მოვლენის იდენტიფიკატორს და სტრუქტურას, რომელიც აღწერს მოვლენას:

/** * Structure carried as argument of the MS_TONE_DETECTOR_EVENT**/
struct _MSToneDetectorEvent{ 
      char tone_name[8];       /* Имя тона которое мы ему назначили при настройке детектора. */
      uint64_t tone_start_time;   /* Время в миллисекундах, когда тон был обнаружен. */
};

typedef struct _MSToneDetectorEvent MSToneDetectorEvent;

სიგნალის დამუშავების ბლოკ-სქემა ნაჩვენებია სათაურის სურათზე.

კარგად, ახლა თავად პროგრამის კოდი კომენტარებით.

/* Файл mstest4.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>

/* Подключаем заголовочный файл с функциями управления событиями
 * медиастримера. */
#include <mediastreamer2/mseventqueue.h>

/* 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);
}

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);

    /* Создаем источник тактов - тикер. */
    MSTicker *ticker=ms_ticker_new();

    /* Соединяем фильтры в цепочку. */
    ms_filter_link(voidsource, 0, dtmfgen, 0);
    ms_filter_link(dtmfgen, 0, volume, 0);
    ms_filter_link(volume, 0, detector, 0);
    ms_filter_link(detector, 0, snd_card_write, 0);

    /* Подключаем к фильтру функцию обратного вызова. */
    ms_filter_set_notify_callback(detector,
            (MSFilterNotifyFunc)tone_detected_cb, NULL);

    /* Подключаем источник тактов. */
    ms_ticker_attach(ticker,voidsource);

    /* 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 в детектор тонов приметы сигналов. */
    int i;
    for (i = 0; i < 6; i++)
    {
        ms_filter_call_method(detector, MS_TONE_DETECTOR_ADD_SCAN,
                &scan[i]);
    }

    /* 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);
        }
        ms_usleep(20000);
    }
}

ჩვენ ვაკომპლექტებთ და ვაწარმოებთ პროგრამას. თუ ყველაფერი სწორად მუშაობს, მაშინ გაშვების შემდეგ უნდა მივიღოთ მსგავსი პროგრამის ქცევა:

$ ./mstest4
ALSA lib conf.c:4738:(snd_config_expand) Unknown parameters 0
ALSA lib control.c:954:(snd_ctl_open_noupdate) Invalid CTL default:0
ortp-warning-Could not attach mixer to card: Invalid argument
ALSA lib conf.c:4738:(snd_config_expand) Unknown parameters 0
ALSA lib pcm.c:2266:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM default:0
ALSA lib conf.c:4738:(snd_config_expand) Unknown parameters 0
ALSA lib pcm.c:2266:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM default:0
ortp-warning-Strange, sound card Intel 82801AA-ICH does not seems to be capable of anything, retrying with plughw...
Нажмите клавишу команды, затем ввод.
Для завершения программы введите 0.
ortp-warning-alsa_set_params: periodsize:256 Using 256
ortp-warning-alsa_set_params: period:8 Using 8

დააჭირეთ ნებისმიერ ღილაკს „1“-დან „6-მდე“, დაადასტურეთ „Enter“ ღილაკით, თქვენ უნდა მიიღოთ მსგავსი ჩამონათვალი:

2
Отправлена команда: 2
                      Принята команда: V-
1
Отправлена команда: 1
                      Принята команда: V+
3
Отправлена команда: 3
                      Принята команда: C+
4
Отправлена команда: 4
                      Принята команда: C-
0
$

ჩვენ ვხედავთ, რომ ბრძანების ტონები წარმატებით იგზავნება და დეტექტორი აღმოაჩენს მათ.

შემდეგ სტატიაში ჩვენ მივმართავთ აუდიო სიგნალის გადაცემას Ethernet ქსელში RTP პროტოკოლის გამოყენებით და დაუყოვნებლივ გამოვიყენებთ მას ჩვენს დისტანციურ კონტროლში.

წყარო: www.habr.com