🥇 Badamy silnik VoIP Mediastreamer2. Część 4

Materiał artykułu pochodzi z mojego kanał zen.

Utwórz miernik poziomu sygnału

W przeszłości Artykuł Wyjaśniliśmy prawidłowe zamykanie programów korzystających z multimediów strumieniowych.

W tym artykule zmontujemy obwód miernika poziomu sygnału i nauczymy się odczytywać wynik pomiaru z filtra. Ocenimy dokładność pomiaru.

W zestawie filtrów dostarczanych przez media streamer znajduje się filtr MS_VOLUME, który jest w stanie zmierzyć poziom RMS sygnału przechodzącego przez niego, tłumiąc sygnał i wykonując wiele przydatnych i nieoczekiwanych funkcji. Później poświęcimy cały artykuł temu filtrowi. Ale na razie użyjemy go jako miernika.

Jako źródło sygnału wykorzystamy generator tonów, z którego sygnał prześlemy do filtru MS_VOLUME, do którego wyjścia podłączona jest karta dźwiękowa.

W tym przykładzie wykorzystamy filtr generatora w nieco innym trybie - wygeneruje on dla nas sygnał jednotonowy, czyli sygnał zawierający tylko jedną oscylację sinusoidalną.

Oprócz częstotliwości i amplitudy, musimy ustawić czas, w którym sygnał będzie generowany; powinien on wystarczyć, aby wystarczająca liczba próbek przeszła przez filtr MS_VOLUME w celu pomiaru. Struktura MSDtmfGenCustomTone jest używana do przesyłania ustawień do generatora:

struct _MSDtmfGenCustomTone{
    char tone_name[8];     /* Текстовое название сигнала из 8 букв.*/
    int duration;          /* Длительность сигнала в миллисекундах.*/
    int frequencies[2];    /* Пара частот из которых должен состоять выходной сигнал. */
    float amplitude;       /* Амплитуда тонов, 1.0 соответствует уровню 0 дБ от милливатта на нагрузке 600 Ом.*/
    int interval;          /* Пауза в миллисекундах перед началом повторного проигрывания сигнала.*/
    int repeat_count;      /* Количество повторов.*/
};
typedef struct _MSDtmfGenCustomTone MSDtmfGenCustomTone;

Aby uruchomić generator, użyjemy jego metody MS_DTMF_GEN_PLAY_CUSTOM.

Schemat strukturalny przetwarzania sygnału:

Poniżej przedstawiono kod programu implementujący ten schemat.

/* Файл mstest3.c */

#include <mediastreamer2/msfilter.h>
#include <mediastreamer2/msticker.h>
#include <mediastreamer2/dtmfgen.h>
#include <mediastreamer2/mssndcard.h>
#include <mediastreamer2/msvolume.h>

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);

    /* Создаем 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, snd_card_write, 0);

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

    MSDtmfGenCustomTone dtmf_cfg;

   /* Устанавливаем имя нашего сигнала, помня о том, что в массиве мы должны
    оставить место для нуля, который обозначает конец строки. */
    strncpy(dtmf_cfg.tone_name, "busy", sizeof(dtmf_cfg.tone_name));
    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; /* Такой амплитуде синуса должен соответствовать результат измерения 0.707.*/
    dtmf_cfg.interval=0.;
    dtmf_cfg.repeat_count=0.;

   /* Включаем звуковой генератор. */
   ms_filter_call_method(dtmfgen, MS_DTMF_GEN_PLAY_CUSTOM, (void*)&dtmf_cfg);

   /* Даем, время половину секунды, чтобы измеритель накопил данные. */
   ms_usleep(500000);

   /* Читаем результат измерения. */
  float level=0;
   ms_filter_call_method(volume, MS_VOLUME_GET_LINEAR,&level);
   printf("Амплитуде синуса %f вольт  соответствует среднеквадратическое значение %f вольт.n", dtmf_cfg.amplitude, level);
}

Kompilujemy nasz przykład tak jak poprzednio, używając tylko nazwy pliku mstest3. Uruchamiamy i otrzymujemy wynik:

Амплитуде синуса 1.000000 вольт  соответствует среднеквадратическое значение 0.707733 вольт.

Jak widać wynik pomiaru pokrywał się do trzeciego miejsca po przecinku z wartością teoretyczną równą pierwiastkowi kwadratowemu z dwóch podzielonemu przez dwa: sqr(2)/2=0,7071067811865475

Względne odchylenie wyniku od wartości prawdziwej wyniosło 0.1%. Oszacowaliśmy błąd pomiaru przy maksymalnym poziomie sygnału. Zatem błąd powinien wzrastać wraz ze spadkiem poziomu. Sugeruję, abyś oszacował go samodzielnie dla niskich poziomów sygnału.

W następnym artykule zmontujemy obwód, który wykrywa obecność sygnału tonowego o danej częstotliwości na wejściu za pomocą detektora tonu. Nauczymy się również, jak przetwarzać zdarzenia generowane przez filtry.

Źródło: www.habr.com

Poznawanie silnika Mediastreamer2 VoIP. Część 4

Utwórz miernik poziomu sygnału