Materiali i artikujt është marrë nga kanali im .
Transmetimi i sinjalit audio përmes rrjedhës RTP
Në të kaluarën Ne kemi mbledhur një skemë të kontrollit të distancës nga gjeneratori dhe detektori i sinjaleve tonal, të cilët punojnë brenda një programi. Në këtë artikull do të mësojmë si të përdorim protokollin RTP (RFC 3550 — RTP: Një Protokoll Transporti për Aplikacione në Koha Reale) për pranimin/transmetimin e sinjalit audio përmes rrjetit Ethernet.
Protokolli RTP (Protokolli i Koha Reale) nënkupton transmetimin në kohë reale, ai përdoret për transmetimin e zërit, videos, të dhënave, çdo gjë që kërkon transmetim në kohë reale. Si një shembull mund të marrim sinjalin audio. Fleksibiliteti i protokollit është i tillë që lejon transmetimin e sinjalit audio me një cilësi të caktuar paraprakisht.
Transmetimi realizohet përmes paketimeve UDP, që do të thotë se gjatë transmetimit është e pranueshme humbja e paketimeve. Në secilën paketë përfshihet një krye-RTP dhe blloku i të dhënave të sinjalit të transmetuar. Në krye përmban një identifikues të rastësishëm të burimit të sinjalit, informacion mbi llojin e sinjalit të transmetuar, një numër unik rendor të paketës, për të lejuar që paketat gjatë dekodimit të mund të renditen në rendin e duhur, pavarësisht nga rendi në të cilin janë dorëzuar nga rrjeti. Krye gjithashtu mund të përmbajë informacion shtesë, të ashtuquajturin zgjatje, që lejon përshtatjen e kryes për përdorim në një detyrë konkrete aplikative.
Blloku i të dhënave përmban ngarkesën e paketës. Organizimi i brendshëm i përmbajtjes varet nga lloji i ngarkesës, mund të jetë regjistrime të sinjalit monofonik, sinjal stereo, një rresht imazhi video, etj.
Lloji i ngarkesës shënohet me një numër shtatëbitësh. Rekomandimi RFC3551 (Profil RTP për Konferenca Audio dhe Video me Kontroll Minimal) përcakton disa lloje ngarkesash në tabelën përkatëse që përmban përshkrimin e llojeve të ngarkesave dhe vlerës kodike me të cilat ato shënohen. Disa nga kodet nuk kanë një lidhje të fortë me ndonjë lloj ngarkese—ato mund të përdoren për të shënuar ngarkesa të rastit.
Madhësia e bllokut të të dhënave është e kufizuar nga madhësia maksimale e paketës që mund të transmetohet në këtë rrjet pa segmentim (parametri MTU). Në përgjithësi, kjo nuk është më shumë se 1500 byte. Kështu, për të rritur sasinë e të dhënave të transmetuara në sekondë, mund të rrisim madhësinë e paketës deri në një pikë të caktuar, dhe më pas do të nevojitet të rritet frekuenca e dërgimit të paketave. Në mediastreamer, ky është një parametër i përshtatshëm. Në mënyrë standarde, ai është 50 Hz, pra 50 paketa në sekondë. Seqenca e paketave RTP që transmetohen do të quhet RTP-stream.
Për të filluar transmetimin e të dhënave midis burimit dhe pranuesit, është e mjaftueshme që transmetuesi të dijë adresën IP të pranuesit dhe numrin e portit që ai përdor për të pranuar. Kështu, pa ndonjë procedurë paraprake, burimi fillon të transmetojë të dhëna, ndërsa pranuesi në anën tjetër është i gatshëm t'i pranojë dhe përpunojë ato menjëherë. Sipas standardit, numri i portit të përdorur për transmetim ose marrje të RTP-stream duhet të jetë çift.
Në situatat kur nuk dihet paraprakisht adresa e pranuesit, përdoren servera në të cilat pranuesit lënë adresën e tyre, dhe transmetuesi mund ta kërkojë atë duke iu referuar një emri unik të pranuesit.
Në rastet kur cilësia e kanaleve të komunikimit ose mundësitë e pranuesit nuk dihen, organizohet një kanal kthimi, përmes të cilit pranuesi mund të informojë transmetuesin për mundësitë e tij, numrin e paketave që ka humbur dhe të tjera. Në një kanal të tillë përdoret protokolli RTCP. Formati i paketave që transmetohen në këtë kanal përcaktohet në RFC 3605. Në këtë kanal transmetohen relativisht pak të dhëna, 200..300 byte në sekondë, prandaj, në përgjithësi, pranimi i tij nuk është i rëndë. Numri i portit në të cilin dërgohen paketat RTCP duhet të jetë tek dhe njësi më i madh se numri i portit nga i cili vjen RTP-stream. Në shembullin tonë, ne nuk do ta përdorim këtë kanal, pasi mundësitë e pranuesit dhe të kanalit janë dukshëm mbi ne, për derisa kërkesat tona janë ende modeste.
Në programin tonë, skema e transmetimit të të dhënave, ndryshe nga skema e shembullit të mëparshëm, do të ndahen në dy pjesë: në traktin dërgues dhe traktin pranuese. Për secilën pjesë ne do të krijojmë burimin tonë të taktimeve, siç tregohet në imazhin kryesor.
Komunikimi njëanshëm midis tyre do të realizohet nëpërmjet protokollit RTP. Në këtë rast, nuk do të nevojitet një rrjet i jashtëm, pasi si transmetuesi ashtu edhe pritësi do të ndodhen në kompjuterin e njëjtë—paketat do të qarkullojnë brenda tij.
Për të vendosur RTP-streamin në mediastreamer, përdoren dy filtre: MS_RTP_SEND dhe MS_RTP_RECV. Filtri i parë kryen transmetimin, ndërsa i dyti pranon RTP-streamin. që këto filtra të fillojnë punën, ata duhet të marrin një tregues në objektin e sesionit RTP, i cili mund të kryejë si transformimin e streamit të bllokave të të dhënave në stream të paketave RTP ashtu edhe veprën e kundërt. Duke qenë se formati internal i të dhënave të mediastreamer nuk përputhet me formatin e paketës RTP, përpara se të dërgoni të dhënat në MS_RTP_SEND, duhet të përdorni një filtër konvertues (encoder), i cili konverton mostrat 16-bite të sinjalit audio në tetë bite, të koduar sipas ligjit u (ligji mu). Në anën e pritësit, funksionin e kundërt e kryen filtri decoder.
Më poshtë është teksti i programit që implementon skemën e treguar në figurë (simbolet # para drejtorive include janë hequr, mos harroni t'i vendosni ato):
/* 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);
}
}
Kompilojmë, ekzekutojmë. Programi do të funksionojë si në shembullin e kaluar, por të dhënat do të transmetohen nëpërmjet RTP-streamit.
Në artikullin e ardhshëm, do të ndajmë këtë program në dy aplikacione të pavarura — pritësi dhe transmetuesi dhe do t'i ekzekutojmë ato në terminale të ndryshme. Njëherazi do të mësojmë të analizojmë paketat RTP me programin TShark.
Burimi: habr.com
