Inachunguza injini ya Mediastreamer2 VoIP. Sehemu ya 10

Nyenzo za kifungu zimechukuliwa kutoka kwangu chaneli ya zen.

Zamani Ibara ya tulitengeneza intercom ya duplex ambayo hubadilishana mawimbi ya sauti kupitia kipindi cha duplex RTP. Katika nakala hii, tutajifunza jinsi ya kuandika vichungi na kuongeza kichungi cha DIY kwenye intercom ya DIY.

Tunatengeneza programu-jalizi

Inachunguza injini ya Mediastreamer2 VoIP. Sehemu ya 10

Programu-jalizi katika kipeperushi cha media, kama katika programu zingine nyingi, hutumiwa kupanua utendakazi bila hitaji la kukusanya kipeperushi cha media yenyewe.

Ili kutumia programu-jalizi katika programu yako, unatumia ni pamoja na lazima ijumuishe faili ya kichwa cha programu-jalizi. Katika mwili wa programu, kwa kutumia kazi y ms_filter_register() sajili kichujio kipya. Kwa kawaida, programu yako na chanzo cha programu-jalizi lazima ikusanywe na kukusanywa katika programu moja.

Sasa hebu tugeuke kwenye kuandika programu-jalizi. Vichujio vyote vya vipeperushi vya media na programu jalizi hufuata kanuni ya kawaida katika uandishi wao, ambayo hurahisisha zaidi kuelewa muundo wa kichujio kinachofuata unachotaka kusoma. Kwa hivyo, zaidi, ili sio kuzidisha vyombo, nitaita vichungi vya programu-jalizi.

Hebu tuseme tunataka kutengeneza kichujio kipya kiitwacho NASH_FILTR. Itafanya jambo rahisi - kupokea vizuizi kutoka kwa pembejeo yake moja na kuisambaza kwa matokeo yake matano. Pia itazalisha tukio ikiwa zaidi ya vitalu vitano vilivyo na kiwango cha ishara chini ya kizingiti fulani hupita ndani yake, na ikiwa zaidi ya vitalu vitano vilivyo na kiwango cha ishara juu ya kizingiti hupita ndani yake, pia itazalisha tukio.

Kizingiti kitawekwa kwa kutumia njia ya kichujio. Njia ya pili na ya tatu itaruhusu / kukataza kifungu cha vitalu kwa njia za kutoka.

Tuanze. Wakati wa kuandika chujio, unahitaji kuanza na faili ya kichwa. Katika mistari ya kwanza inapaswa kujumuisha faili msfilter.h, kwa kutumia MS_FILTER_METHOD macro, tangaza mbinu za kichujio kipya (kama zipo), tangaza matukio yanayotokana na kichujio (ikiwa yapo) na utangaze muundo uliotumwa wa aina hiyo. MSFilterDesc na maelezo ya vigezo vya chujio:

/* Файл nash_filter.h, описывает фильтр-разветвитель и нойзгейт. */

#ifndef myfilter_h
#define myfilter_h

/* Подключаем заголовочный файл с перечислением фильтров медиастримера. */
#include <mediastreamer2/msticker.h>

/* 
   Задаем числовой идентификатор нового типа фильтра.  Это число не должно
   совпадать ни с одним из других типов.  В медиастримере  в файле allfilters.h
   есть соответствующее перечисление enum MSFilterId. К сожалению, непонятно
   как определить максимальное занятое значение, кроме как заглянуть в этот
   файл. Но мы возьмем в качестве id для нашего фильтра заведомо большее
   значение: 4000.  Будем полагать, что разработчики добавляя новые фильтры, не
   скоро доберутся до этого номера.  
   */
#define NASH_FILTER_ID 4000

/* 
   Определяем методы нашего фильтра. Вторым параметром макроса должен
   порядковый номер метода, число от 0.  Третий параметр это тип аргумента
   метода, указатель на который будет передаваться методу при вызове. У методов
   аргументов может и не быть, как показано ниже. 
   */
#define NASH_FILTER_SET_TRESHOLD MS_FILTER_METHOD(NASH_FILTER_ID , 0, float)
#define NASH_FILTER_TUNE_OFF     MS_FILTER_METHOD_NO_ARG(NASH_FILTER_ID ,1)
#define NASH_FILTER_TUNE_ON      MS_FILTER_METHOD_NO_ARG(NASH_FILTER_ID ,2)

/* Теперь определяем структуру, которая будет передаваться вместе с событием. */
struct _NASHFilterEvent
{
    /* Это поле, которое будет выполнять роль флага,
       0 - появились нули, 1 - появился сигнал.*/
    char state; 
    /* Время, когда произошло событие. */
    uint64_t time;
};
typedef struct _NASHFilterEvent NASHFilterEvent;

/* Определяем событие для нашего фильтра. */
#define NASH_FILTER_EVENT MS_FILTER_EVENT(MS_RTP_RECV_ID, 0, NASHFilterEvent)

/* Определяем экспортируемую переменную, которая будет
   хранить характеристики для данного типа фильтров. */
extern MSFilterDesc nash_filter_desc;

#endif /* myfilter_h */

Sasa unaweza kwenda kwenye faili ya chanzo. Msimbo wa chanzo wa kichujio kilicho na maoni umeonyeshwa hapa chini. Mbinu za vichujio na vichujio vinavyohitajika vimefafanuliwa hapa. Kisha marejeleo ya mbinu na kazi huwekwa kwa utaratibu fulani katika muundo uliosafirishwa wetu_kichujio. Ambayo hutumiwa na kipeperushi cha media "kupandikiza" vichujio vya aina hii kwenye mtiririko wa usindikaji wa data.

/* Файл nash_filter.с, описывает фильтр-разветвитель и нойзгейт. */

#include "nash_filter.h"
#include <math.h>

#define NASH_FILTER_NOUTPUTS 5

/* Определяем структуру, которая хранит внутреннее состояние фильтра. */
typedef struct _nash_filterData
{
    bool_t disable_out;  /* Разрешение передачи блоков на выход. */
    int last_state;   /* Текущее состояние переключателя. */
    char zero_count;     /* Счетчик нулевых блоков. */
    char lag;            /* Количество блоков для принятия решения нойзгейтом. */
    char n_count;        /* Счетчик НЕнулевых блоков. */
    float skz_level;     /* Среднеквадратическое значение сигнала внутри
блока, при котором фильтр будет пропускать сигнал. Одновременно это порог
срабатывания, по которому будет формироваться событие.  */

} nash_filterData;

/*----------------------------------------------------------*/
/* Обязательная функция инициализации. */
static void nash_filter_init(MSFilter *f)
{
    nash_filterData *d=ms_new0(nash_filterData, 1);
    d->lag=5;
    f->data=d;
}

/*----------------------------------------------------------*/
/* Обязательная функция финализации работы фильтра,
   освобождается память. */
static void nash_filter_uninit(MSFilter *f)
{
    ms_free(f->data);
}

/*----------------------------------------------------------*/
/* Определяем образцовый массив с нулями, заведомо
   большего размера чем блок. */
char zero_array[1024]={0};

/* Определяем событие фильтра. */
NASHFilterEvent event;

/*----------------------------------------------------------*/
/* Функция отправки события. */
static void send_event(MSFilter *f, int state)
{
    nash_filterData *d =( nash_filterData* ) f->data;
     d->last_state = state;
    /* Устанавливаем время возникновения события,
       от момента первого тика. Время в миллисекундах. */
    event.time=f -> ticker -> time;
    event.state=state;  
    ms_filter_notify(f, NASH_FILTER_EVENT, &event);
}   

/*----------------------------------------------------------*/
/* Функция вычисляет среднеквадратическое (эффективное) значение сигнала внутри
  блока. */
static float calc_skz(nash_filterData *d, int16_t *signal, int numsamples)
{
    int i;
    float acc = 0;
    for (i=0; i<numsamples; i++)
    {
        int s=signal[i];
        acc = acc + s * s;
    }
    float skz = (float)sqrt(acc / numsamples);
    return skz;
}

/*----------------------------------------------------------*/
/* Обязательная функция основного цикла фильтра,
   вызывается с каждым тиком. */
static void nash_filter_process(MSFilter *f)
{
    nash_filterData *d=(nash_filterData*)f->data;

    /* Указатель на входное сообщение содержащее блок данных. */
    mblk_t *im;
    int i;
    int state;
    /* Вычитываем сообщения из входной очереди
       до полного её опустошения. */
    while((im=ms_queue_get(f->inputs[0]))!=NULL)
    {
        /* Если выходы запрещены, то просто удаляем входное сообщение. */
        if ( d -> disable_out)
        {
          freemsg(im);
          continue;
        }

        /* Измеряем уровень сигнала и принимаем решение об отправке сигнала. */
        float skz = calc_skz(d, (int16_t*)im->b_rptr, msgdsize(im));
        state = (skz > d->skz_level) ? 1 : 0; 
        if (state) 
        {
            d->n_count++;
            d->zero_count = 0;
        }
        else
        {
            d->n_count = 0;
            d->zero_count++;
        }
        if (((d->zero_count > d->lag) || (d->n_count > d->lag))
            &&  (d->last_state != state)) send_event(f, state);

        /* Приступаем к копированию входного сообщения и раскладке по выходам. Но
         * только по тем, к которым подключена нагрузка. Оригинальное сообщение
         * уйдет на выход с индексом 0, а его копии попадут на остальные
         * выходы. */ 
        int output_count = 0;
        mblk_t *outm; /* Указатель на сообщение с выходным блоком данных. */
        for(i=0; i < f->desc->noutputs; i++)
        {
            if (f->outputs[i]!=NULL)
            {
                if (output_count == 0)
                {
                    outm = im;
                }
                else
                {
                    /* Создаем легкую копию сообщения. */       
                    outm = dupmsg(im);
                }
                /* Помещаем копию или оригинал входного сообщения на очередной
                 * выход фильтра. */ 
                ms_queue_put(f->outputs[i], outm);
                output_count++;
            }
        }
    }
}

/*----------------------------------------------------------*/
/* Функция-обработчик вызова метода NASH_FILTER_SET_LAG. */
static int nash_filter_set_treshold(MSFilter *f, void *arg)
{
    nash_filterData *d=(nash_filterData*)f->data;
    d->skz_level=*(float*)arg;
    return 0;
}

/*----------------------------------------------------------*/
/* Функция-обработчик вызова метода NASH_FILTER_TUNE_OFF. */
static int nash_filter_tune_off(MSFilter *f, void *arg)
{
    nash_filterData *d=(nash_filterData*)f->data;
    d->disable_out=TRUE;
    return 0;
}

/*----------------------------------------------------------*/
/* Функция-обработчик вызова метода NASH_FILTER_TUNE_ON. */
static int nash_filter_tune_on(MSFilter *f, void *arg)
{
    nash_filterData *d=(nash_filterData*)f->data;
    d->disable_out=FALSE;
    return 0;
}

/*----------------------------------------------------------*/
/* Заполняем таблицу методов фильтра, сколько методов
   мы определили в заголовочном файле столько ненулевых
   строк. */
static MSFilterMethod nash_filter_methods[]={
    { NASH_FILTER_SET_TRESHOLD, nash_filter_set_treshold },
    { NASH_FILTER_TUNE_OFF, nash_filter_tune_off },
    { NASH_FILTER_TUNE_ON, nash_filter_tune_on },
    { 0 , NULL } /* Маркер конца таблицы. */
};

/*----------------------------------------------------------*/
/* Описание фильтра для медиастримера. */
MSFilterDesc nash_filter_desc=
{
    NASH_FILTER_ID,
    "NASH_FILTER",
    "A filter with noise gate that reads from input and copy to it's five outputs.",
    MS_FILTER_OTHER,
    NULL,
    1,
    NASH_FILTER_NOUTPUTS,
    nash_filter_init,
    NULL,
    nash_filter_process,
    NULL,
    nash_filter_uninit,
    nash_filter_methods
};

MS_FILTER_DESC_EXPORT(nash_filter_desc)

Sasa, bila kuchelewa, hebu tutumie kichujio chetu kwenye intercom tuliyotengeneza hapo awali. Picha ya kichwa inaonyesha mchoro wa intercom iliyobadilishwa.
Tulitaka kuonyesha kichujio chetu kilichotengenezwa kwa mikono kwa njia angavu zaidi. Kwa hiyo, utapata mara moja chujio chetu kwenye mchoro.

Rekoda ya kichujio imeongezwa kwenye mzunguko, ambayo huandika ishara ya kuingiza kwenye faili ya wav. Kama ilivyopangwa, kichujio chetu kitakuruhusu kuzuia kuandika kusitisha kwa hotuba kwenye faili. Hivyo kupunguza ukubwa wake.
Mwanzoni mwa kifungu, tulielezea algorithm ya kichungi. Programu kuu inashughulikia matukio ambayo inazalisha. Ikiwa tukio lina bendera ya "0", basi programu mwenyeji itasitisha kurekodi. Mara tu tukio lenye bendera "1" linapowasili, kurekodi kutaanza tena.

Hoja mbili zaidi za mstari wa amri zimeongezwa kwa zile zilizopita: --ng, ambayo huweka kiwango cha kizingiti cha chujio na --recambayo huanza kuandika kwa faili inayoitwa rekodi.wav.

/* Файл mstest9.c Имитатор переговорного устройства c регистратором и
* нойзгейтом. */
#include <mediastreamer2/mssndcard.h>
#include <mediastreamer2/dtmfgen.h>
#include <mediastreamer2/msrtp.h>
#include <mediastreamer2/msfilerec.h>
/* Подключаем наш фильтр. */
#include "nash_filter.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. */
MSFilter* recorder;           /* Указатель на фильтр регистратор. */
bool_t file_is_open;          /* Флаг того, что файл для записи открыт. */
/* Порог, при котором прекращается запись принимаемого сигнала в файл. */
float treshold; 
bool_t en_rec;                /*Включить запись в файл.*/    
};
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");
printf("--ng        Noise gate treshold level from 0. to 1.0n");
printf("--rec       record to file 'record.wav'.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]);
}
if (!strcmp(argv[i], "--ng"))
{
v -> dtmf_cfg.frequencies[0] = atoi(argv[i+1]);
printf("noise gate treshold: %fn", v -> treshold);
}
if (!strcmp(argv[i], "--rec"))
{
v -> en_rec = TRUE;
printf("enable recording: %in", v -> en_rec);
}
}
}
/*----------------------------------------------------------*/
/* Функция обратного вызова, она будет вызвана фильтром, как только он
* заметит, что наступила тишина или наоборот тишина сменилась звуками. */
static void change_detected_cb(void *data, MSFilter *f, unsigned int event_id,
NASHFilterEvent *ev)
{
app_vars *vars = (app_vars*) data;
/* Если запись не была разрешена, то выходим. */
if (! vars -> en_rec) return; 
if (ev -> state)
{
/* Возобновляем запись. */
if(!vars->file_is_open)
{
ms_filter_call_method(vars->recorder, MS_FILE_REC_OPEN, "record.wav");
vars->file_is_open = 1;
}
ms_filter_call_method(vars->recorder, MS_FILE_REC_START, 0);
printf("Recording...n");
}
else
{
/* Приостанавливаем запись. */
ms_filter_call_method(vars->recorder, MS_FILE_REC_STOP, 0);
printf("Pause...n");
}
}
/*----------------------------------------------------------*/
int main(int argc, char *argv[])
{
/* Устанавливаем настройки по умолчанию. */
app_vars vars={5004, 7010, "127.0.0.1", {0}, 0, 0, 0.01, 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");
//MS_FILE_REC_ID
/* Регистрируем наш фильтр. */
ms_filter_register(&nash_filter_desc);
MSFilter *nash = ms_filter_new(NASH_FILTER_ID);
/* Создаем фильтр звуковой карты. */
MSFilter *snd_card_write = ms_snd_card_create_writer(snd_card);
/* Создаем фильтр регистратора. */
MSFilter *recorder=ms_filter_new(MS_FILE_REC_ID);
vars.recorder = recorder; 
/* Соединяем фильтры приёмного тракта. */
ms_filter_link(rtprecv, 0, decoder, 0);
ms_filter_link(decoder, 0, nash, 0);
ms_filter_link(nash, 0, snd_card_write, 0);
ms_filter_link(nash, 1, recorder, 0);
/* Подключаем к фильтру функцию обратного вызова, и передаем ей в
* качестве пользовательских данных указатель на структуру с настройками
* программы, в которой среди прочих есть указать на фильтр
* регистратора. */
ms_filter_set_notify_callback(nash,
(MSFilterNotifyFunc)change_detected_cb, &vars);
ms_filter_call_method(nash,NASH_FILTER_SET_TRESHOLD, &vars.treshold); 
/* 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. */
printf("Press ENTER to exit.n ");
char c=getchar();
while(c != 'n')
{
if(vars.dtmf_cfg.frequencies[0])
{
/* Включаем звуковой генератор. */
ms_filter_call_method(dtmfgen, MS_DTMF_GEN_PLAY_CUSTOM,
(void*)&vars.dtmf_cfg);
}
char c=getchar();
printf("--n");
}
if (vars.en_rec ) ms_filter_call_method(recorder, MS_FILE_REC_CLOSE, 0);
}

Kwa sababu ya ukweli kwamba tuliongeza faili na kutumia maktaba math, safu ya amri ya ujumuishaji imekuwa ngumu zaidi, na inaonekana kama hii:

$ gcc mstest9.c nash_filter.c -o mstest9   `pkg-config mediastreamer   --libs --cflags`  -lm

Baada ya kuunda programu, iendesha kwenye kompyuta ya kwanza na hoja zifuatazo:

$ ./mstest9  --lport 7010  --port 8010 --addr <тут адрес второго компьютера> --rec

Kwenye kompyuta ya pili tunazindua na mipangilio ifuatayo:

$ ./mstest9  --lport 8010  --port 7010 --addr <тут адрес первого компьютера>

Baada ya hayo, kompyuta ya kwanza itaanza kurekodi kila kitu unachosema kwenye kipaza sauti cha pili. Katika kesi hii, neno "Inarekodi...". Mara tu utakaponyamaza, rekodi itasitishwa na ujumbe utaonyeshwa"Sitisha…"Unaweza kuhitaji kujaribu kiwango cha kizingiti.

Katika makala hii tulijifunza jinsi ya kuandika filters. Kama unaweza kuwa umeona, nash_filter_process() chaguo za kukokotoa hufanya upotoshaji na vizuizi vya data. Kwa kuwa mfano huo ni wa kielimu, uwezo wa chini kabisa wa kipeperushi cha media kwa kudhibiti vizuizi vya data ulitumiwa.

Inayofuata Ibara ya Tutaangalia kazi za kupanga foleni na usimamizi wa ujumbe. Hii itasaidia katika siku zijazo kukuza vichungi na usindikaji ngumu zaidi wa habari.

Chanzo: mapenzi.com

Kuongeza maoni