De Mediastreamer2 VoIP-engine verkennen. Deel 5

Het materiaal van het artikel is afkomstig uit mijn zen-kanaal.

Toondetector

In het verleden статье We hebben een signaalniveaumeter gemaakt. In deze zullen we leren hoe we een toonsignaal kunnen detecteren.

Vroeger, toen niet elk gezin een tv had en de helft van hen met een tang van kanaal wisselde, verscheen er in recensies van de buitenlandse technische pers intrigerend nieuws dat een tv-fabrikant zijn apparaten uitrustte met een draadloze afstandsbediening. Uit de details was bekend dat de afstandsbediening zonder batterijen werkte dankzij het gebruik van een ongebruikelijke aanpak - de afstandsbediening was mechanisch en was een hybride van een muziekinstrument - een metallofoon en een revolver. De revolvertrommel bevatte metalen cilinders van verschillende lengtes, en toen de slagpin een ervan raakte, begon de cilinder op zijn eigen frequentie te rinkelen. Vermoedelijk op echografie. De elektronica in de tv hoorde dit signaal en voerde, nadat ze de frequentie hadden bepaald, de juiste actie uit: schakel van kanaal, verander het volume, zet de tv uit.

Vandaag zullen we proberen dit commandotransmissiesysteem te reconstrueren, gebruikmakend van onze kennis van de mediastreamer.

Om een ​​afstandsbediening te simuleren, gebruiken we de tekst van ons toongeneratorvoorbeeld. We zullen er de controle over de generatorfrequentie aan toevoegen door middel van toetsaanslagen en een ontvanger met een decoder die ontvangen opdrachten naar de console zal uitvoeren. Na de verandering zou de generator tonen van 6 frequenties moeten produceren, waarmee we opdrachten zullen coderen om het volume te verhogen/verlagen, het kanaal te veranderen, de tv aan/uit te zetten. Om de detector te configureren wordt de volgende structuur gebruikt:

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;

Een detector kan uit 10 van deze structuren bestaan, zodat één detector kan worden geconfigureerd om tien tweekleurige signalen te detecteren. Maar we zullen slechts zes eentonige signalen gebruiken. Om instellingen naar de detector over te dragen, wordt de MS_TONE_DETECTOR_ADD_SCAN-methode gebruikt.

Om ervoor te zorgen dat de detector ons meldt dat een signaal met de gewenste frequentiecomponenten bij zijn ingang is aangekomen, moeten we hem voorzien van een callback-functie die hij in dit geval zal starten. Dit gebeurt met behulp van de functie ms_filter_set_notify_callback(). Als argumenten ontvangt het een pointer naar het filter, een pointer naar de callback-functie en een pointer naar de gegevens die we willen doorgeven aan de callback-functie (gebruikersgegevens).

Wanneer de detector wordt geactiveerd, ontvangt de callback-functie gebruikersgegevens, een verwijzing naar het detectorfilter, een gebeurtenis-ID en een structuur die de gebeurtenis beschrijft:

/** * 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;

Het blokschema van de signaalverwerking wordt weergegeven in de titelafbeelding.

Welnu, nu de programmacode zelf met commentaar.

/* 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);
    }
}

Wij compileren en voeren het programma uit. Als alles correct werkt, zouden we na de lancering ongeveer dit programmagedrag moeten krijgen:

$ ./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

Druk op een willekeurige toets van “1” tot “6”, bevestig met de “Enter”-toets, je zou zoiets als deze lijst moeten krijgen:

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
$

We zien dat de commandotonen succesvol zijn verzonden en dat de detector ze detecteert.

In het volgende artikel gaan we in op het verzenden van een audiosignaal via een Ethernet-netwerk met behulp van het RTP-protocol en passen we dit onmiddellijk toe in onze afstandsbediening.

Bron: www.habr.com