Мақала материалы менің сайтымнан алынды .
RTP ағыны арқылы дыбыстық сигнал беру
Өткенде Біз бір бағдарлама аясында жұмыс істейтін тон генераторы мен тон детекторынан қашықтан басқару тізбегін жинадық. Бұл мақалада біз RTP протоколын қалай пайдалану керектігін үйренеміз (RFC 3550 - RTP: нақты уақыттағы қолданбаларға арналған тасымалдау протоколы) Ethernet желісі арқылы дыбыстық сигналды қабылдау/беру үшін.
RTP протоколы (Нақты уақыт протоколы) аударылған нақты уақыттағы протоколды білдіреді, ол дыбысты, бейнені, деректерді, нақты уақытта жіберуді қажет ететін барлық нәрсені беру үшін қолданылады. Мысал ретінде дыбыстық сигналды алайық. Протоколдың икемділігі соншалық, ол алдын ала белгіленген сапамен дыбыстық сигналды беруге мүмкіндік береді.
Тасымалдау UDP пакеттері арқылы жүзеге асырылады, яғни жіберу кезінде пакеттердің жоғалуы әбден қолайлы. Әрбір пакетте арнайы RTP тақырыбы және жіберілетін сигналдың деректер блогы бар. Тақырыпта кездейсоқ таңдалған сигнал көзінің идентификаторы, жіберілетін сигнал түрі туралы ақпарат және пакеттерді декодтау кезінде оларды жеткізу тәртібіне қарамастан дұрыс ретпен орналастыруға болатын бірегей пакеттік реттік нөмірі бар. желі. Тақырып сонымен қатар кеңейтім деп аталатын қосымша ақпаратты қамтуы мүмкін, бұл тақырыпты нақты қолданбалы тапсырмада пайдалану үшін бейімдеуге мүмкіндік береді.
Деректер блогында пакеттің пайдалы жүктемесі бар. Мазмұнның ішкі ұйымдастырылуы жүктеме түріне байланысты, ол моносигнал, стерео сигнал, бейне кескін сызығы және т.б. үлгілері болуы мүмкін.
Жүктеме түрі жеті биттік санмен көрсетіледі. RFC3551 ұсынысы (Минималды басқаруы бар аудио және бейне конференцияларға арналған RTP профилі) жүктеменің бірнеше түрін белгілейді, сәйкес кестеде жүктеме түрлерінің сипаттамасы және олар белгіленетін кодтардың мағынасы берілген. Кейбір кодтар жүктеменің кез келген түріне қатаң байланысты емес, олар ерікті жүктемені белгілеу үшін пайдаланылуы мүмкін.
Деректер блогының өлшемі жоғарыда сегментациясыз берілген желіде (MTU параметрі) берілуі мүмкін максималды пакет өлшемімен шектелген. Жалпы алғанда, бұл 1500 байттан аспайды. Осылайша, секундына жіберілетін мәліметтердің көлемін ұлғайту үшін пакет өлшемін белгілі бір нүктеге дейін үлкейтуге болады, содан кейін пакеттерді жіберу жиілігін арттыру қажет болады. Медиа ағынды құралда бұл конфигурацияланатын параметр. Әдепкі бойынша ол 50 Гц, яғни. Секундына 50 пакет. Жіберілген RTP пакеттерінің тізбегін RTP ағыны деп атаймыз.
Дереккөз мен қабылдағыш арасында деректерді жіберуді бастау үшін таратқыштың қабылдағыштың IP мекенжайын және қабылдау үшін пайдаланатын порт нөмірін білуі жеткілікті. Анау. ешқандай алдын ала процедураларсыз, дереккөз деректерді беруді бастайды, ал қабылдаушы, өз кезегінде, оны дереу қабылдауға және өңдеуге дайын. Стандартқа сәйкес, RTP ағынын жіберу немесе қабылдау үшін пайдаланылатын порт нөмірі жұп болуы керек.
Қабылдаушының мекен-жайын алдын ала білу мүмкін болмаған жағдайларда, ресиверлер өз мекенжайларын қалдыратын серверлер пайдаланылады және таратқыш ресивердің кейбір бірегей атауына сілтеме жасай отырып, оны сұрай алады.
Байланыс арнасының сапасы немесе қабылдағыштың мүмкіндіктері белгісіз жағдайларда кері байланыс арнасы ұйымдастырылады, ол арқылы қабылдағыш таратқышқа оның мүмкіндіктері, жіберіп алған пакеттер саны және т.б. Бұл арна RTCP протоколын пайдаланады. Бұл арнада тасымалданатын пакеттердің форматы RFC 3605-те анықталған. Бұл арна арқылы салыстырмалы түрде аз деректер жіберіледі, секундына 200..300 байт, сондықтан жалпы оның болуы ауыртпалық емес. RTCP пакеттері жіберілетін порт нөмірі тақ және RTP ағыны келетін порт нөмірінен бір үлкен болуы керек. Біздің мысалда біз бұл арнаны қолданбаймыз, өйткені қабылдағыш пен арнаның мүмкіндіктері әзірге қарапайым қажеттіліктерден асып түседі.
Біздің бағдарламада деректерді беру схемасы, алдыңғы мысалдан айырмашылығы, екі бөлікке бөлінеді: жіберу жолы және қабылдау жолы. Әрбір бөлік үшін тақырып суретінде көрсетілгендей өзіміздің сағат көзін жасаймыз.
Олардың арасындағы бір жақты байланыс RTP хаттамасы арқылы жүзеге асырылатын болады. Бұл мысалда бізге сыртқы желі қажет емес, өйткені таратқыш пен қабылдағыш бір компьютерде орналасады - пакеттер оның ішінде жүреді.
RTP ағынын орнату үшін медиа ағыны екі сүзгіні пайдаланады: MS_RTP_SEND және MS_RTP_RECV. Біріншісі екіншісін жібереді және RTP ағынын алады. Бұл сүзгілердің жұмыс істеуі үшін олар деректер блоктарының ағынын RTP пакеттерінің ағынына түрлендіруге немесе керісінше жасауға болатын RTP сеансының нысанына көрсеткішті беруі керек. Мультимедиа ағынының ішкі деректер пішімі RTP пакетінің деректер пішіміне сәйкес келмейтіндіктен, деректерді MS_RTP_SEND-ге тасымалдамас бұрын, 16-биттік аудио сигнал үлгілерін келесіге сәйкес кодталған сегіз-биттікке түрлендіретін кодтауыш сүзгісін пайдалану керек. у-заң (му-заң). Қабылдау жағында декодер сүзгісі қарама-қарсы функцияны орындайды.
Төменде суретте көрсетілген схеманы жүзеге асыратын бағдарлама мәтіні берілген (қосу директивалары алдындағы # таңбалар жойылған, оларды қосуды ұмытпаңыз):
/* 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);
}
}
Біз құрастырамыз және іске қосамыз. Бағдарлама алдыңғы мысалдағыдай жұмыс істейді, бірақ деректер RTP ағыны арқылы жіберіледі.
Келесі мақалада біз бұл бағдарламаны екі тәуелсіз қолданбаға - қабылдағыш пен таратқышқа бөліп, оларды әртүрлі терминалдарда іске қосамыз. Бұл ретте TShark бағдарламасы арқылы RTP пакеттерін талдауды үйренеміз.
Ақпарат көзі: www.habr.com