🥇Mempelajari enjin VoIP Mediastreamer2. Bahagian 9

Bahan artikel diambil dari saya saluran zen.

interkom dupleks

Pada masa lalu artikel interkom dupleks telah diumumkan, dan dalam yang ini kami akan membuatnya.

Rajah ditunjukkan dalam rajah tajuk. Rantaian penapis yang lebih rendah membentuk laluan penghantaran, yang bermula dari kad bunyi. Ia menyediakan sampel isyarat daripada mikrofon. Secara lalai, ini berlaku pada kadar 8000 sampel sesaat. Kedalaman bit data yang digunakan oleh penapis audio pemancar media ialah 16 bit (ini tidak penting; jika anda mahu, anda boleh menulis penapis yang akan berfungsi dengan kedalaman bit yang lebih tinggi). Data dikumpulkan ke dalam blok 160 sampel. Oleh itu, setiap blok bersaiz 320 bait. Seterusnya, kami menyuap data ke input penjana, yang, apabila dimatikan, adalah "telus" kepada data. Saya menambahnya sekiranya anda bosan bercakap dengan mikrofon semasa penyahpepijatan - anda boleh menggunakan penjana untuk "menembak" laluan dengan isyarat nada.

Selepas penjana, isyarat pergi ke pengekod, yang menukar sampel 16-bit kami mengikut undang-undang µ (standard G.711) kepada lapan-bit. Pada output pengekod, kami sudah mempunyai blok data separuh saiz. Secara umum, kita boleh menghantar data tanpa pemampatan jika kita tidak perlu menjimatkan trafik. Tetapi di sini adalah berguna untuk menggunakan pengekod, kerana Wireshark boleh menghasilkan semula audio daripada aliran RTP hanya apabila ia dimampatkan mengikut undang-undang µ atau undang-undang.

Selepas pengekod, blok data yang lebih ringan dihantar ke penapis rtpsend, yang akan memasukkannya ke dalam paket RTP, menetapkan bendera yang diperlukan dan memberikannya kepada penstrim media untuk penghantaran melalui rangkaian dalam bentuk paket UDP.

Rantaian atas penapis membentuk laluan penerimaan; paket RTP yang diterima oleh penstrim media dari rangkaian memasuki penapis rtprecv, pada output yang ia muncul dalam bentuk blok data, setiap satunya sepadan dengan satu paket yang diterima. Blok hanya mengandungi data muatan; dalam artikel sebelumnya ia ditunjukkan dalam warna hijau dalam ilustrasi.

Seterusnya, blok dihantar ke penapis penyahkod, yang menukar sampel bait tunggal yang terkandung di dalamnya kepada yang linear, 16-bit. Yang sudah boleh diproses oleh penapis strim media. Dalam kes kami, kami hanya menghantarnya ke kad bunyi untuk main semula pada pembesar suara set kepala anda.

Sekarang mari kita beralih kepada pelaksanaan perisian. Untuk melakukan ini, kami akan menggabungkan fail penerima dan pemancar yang kami pisahkan sebelum ini. Sebelum ini, kami menggunakan tetapan tetap untuk port dan alamat, tetapi kini kami memerlukan program untuk dapat menggunakan tetapan yang kami tentukan semasa permulaan. Untuk melakukan ini, kami akan menambah fungsi untuk memproses hujah baris arahan. Selepas itu kami akan dapat menetapkan alamat IP dan port interkom yang kami ingin buat sambungan.

Mula-mula, mari tambahkan struktur pada program yang akan menyimpan tetapannya:

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. */
};

typedef struct _app_vars app_vars;

Program ini akan mengisytiharkan struktur jenis ini dipanggil vars.
Seterusnya, mari tambah fungsi untuk menghuraikan argumen baris arahan:

/* 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");
            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]);
        }
    }
}

Hasil daripada penghuraian, argumen baris arahan akan diletakkan dalam medan struktur vars. Fungsi utama aplikasi adalah untuk mengumpul laluan penghantaran dan penerimaan daripada penapis; selepas menyambungkan ticker, kawalan akan dipindahkan ke gelung tak terhingga yang, jika frekuensi penjana ditetapkan kepada bukan sifar, akan memulakan semula penjana ujian supaya ia berfungsi tanpa henti.

Penjana memerlukan permulaan semula ini kerana reka bentuknya; atas sebab tertentu ia tidak dapat menghasilkan isyarat yang bertahan lebih daripada 16 saat. Perlu diingatkan bahawa tempohnya ditentukan oleh nombor 32-bit.

Keseluruhan program akan kelihatan seperti ini:

/* Файл mstest8.c Имитатор переговорного устройства. */

#include <mediastreamer2/mssndcard.h>
#include <mediastreamer2/dtmfgen.h>
#include <mediastreamer2/msrtp.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. */
};

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");
            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]);
        }
    }
}

/*----------------------------------------------------------*/
int main(int argc, char *argv[])
{
    /* Устанавливаем настройки по умолчанию. */
    app_vars vars={5004, 7010, "127.0.0.1", {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");

    /* Создаем фильтр звуковой карты. */
    MSFilter *snd_card_write = ms_snd_card_create_writer(snd_card);

    /* Соединяем фильтры приёмного тракта. */
    ms_filter_link(rtprecv, 0, decoder, 0);
    ms_filter_link(decoder, 0,  snd_card_write, 0);

    /* 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. */
    while(TRUE)
    {
        if(vars.dtmf_cfg.frequencies[0])
        {
            /* Включаем звуковой генератор. */
            ms_filter_call_method(dtmfgen, MS_DTMF_GEN_PLAY_CUSTOM,
                    (void*)&vars.dtmf_cfg);
        }
        /* Укладываем тред в спячку на 20мс, чтобы другие треды
         * приложения получили время на работу. */
        ms_usleep(20000);
    }
}

Mari kita susun. Kemudian program ini boleh dijalankan pada dua komputer. Atau pada satu, seperti yang akan saya lakukan sekarang. Kami melancarkan TShark dengan hujah berikut:

$ sudo tshark -i lo -f "udp dst port 7010" -P -V -O RTP -o rtp.heuristic_rtp:TRUE -x

Jika medan pelancaran dalam konsol hanya memaparkan mesej tentang permulaan tangkapan, maka ini adalah petanda yang baik - ini bermakna pelabuhan kami kemungkinan besar tidak diduduki oleh program lain. Di terminal lain, kami melancarkan contoh program yang akan mensimulasikan interkom "jauh" dengan menyatakan nombor port ini:

$ ./mstest8 --port 9010 --lport 7010

Seperti yang dapat dilihat daripada teks program, alamat IP lalai ialah 127.0.0.1 (local loopback).

Di terminal lain, kami melancarkan contoh kedua program, yang mensimulasikan peranti tempatan. Kami menggunakan hujah tambahan yang membenarkan penjana ujian terbina dalam berfungsi:

$ ./mstest8  --port 7010 --lport 9010 --gen 440

Pada masa ini, paket yang dihantar ke peranti "jauh" harus mula berkelip dalam konsol dengan TShark, dan nada berterusan akan kedengaran daripada pembesar suara komputer.

Jika semuanya berlaku seperti yang ditulis, maka kami mulakan semula salinan kedua program, tetapi tanpa kunci dan hujah "—gen 440". Anda kini akan memainkan peranan penjana. Selepas ini, anda boleh membuat bunyi ke dalam mikrofon; anda harus mendengar bunyi yang sepadan dalam pembesar suara atau fon kepala. Pengujaan diri akustik mungkin berlaku; kecilkan kelantangan pembesar suara dan kesannya akan hilang.

Jika anda menjalankannya pada dua komputer dan tidak keliru tentang alamat IP, maka hasil yang sama menanti anda - komunikasi suara berkualiti digital dua hala.

Dalam artikel seterusnya kita akan belajar cara menulis penapis kita sendiri - pemalam, terima kasih kepada kemahiran ini anda akan dapat menggunakan penstrim media bukan sahaja untuk audio dan video, tetapi juga di beberapa kawasan khusus lain.

Sumber: www.habr.com

Meneroka enjin Mediastreamer2 VoIP. Bahagian 9

interkom dupleks

Tambah komen Batal reply