Mediastreamer2 VoIP dvigatelini o'rganish. 6-qism

Maqolaning materiali mendan olingan zen kanali.

RTP oqimi orqali audio signalni uzatish

Oxirida maqola Biz bir xil dastur doirasida ishlaydigan ohang generatori va ohang detektoridan masofadan boshqarish pultini yig'dik. Ushbu maqolada biz RTP protokolidan qanday foydalanishni o'rganamiz (RFC 3550 - RTP: Haqiqiy vaqtda ilovalar uchun transport protokoli) Ethernet tarmog'i orqali audio signalni qabul qilish/uzatish uchun.

RTP protokoli (Real vaqt protokoli) tarjima qilingan real vaqt protokoli degan ma'noni anglatadi, u audio, video, ma'lumotlarni, real vaqtda uzatishni talab qiladigan barcha narsalarni uzatish uchun ishlatiladi. Misol tariqasida audio signalni olaylik. Protokolning moslashuvchanligi shundan iboratki, u audio signalni oldindan belgilangan sifat bilan uzatish imkonini beradi.

Uzatish UDP paketlari yordamida amalga oshiriladi, ya'ni uzatish paytida paketlarni yo'qotish juda maqbuldir. Har bir paketda maxsus RTP sarlavhasi va uzatilgan signalning ma'lumotlar bloki mavjud. Sarlavha tasodifiy tanlangan signal manbai identifikatorini, uzatilayotgan signal turi haqidagi ma'lumotni va paketlarni dekodlashda ularni etkazib berish tartibidan qat'i nazar, to'g'ri tartibda joylashtirish uchun noyob paket tartib raqamini o'z ichiga oladi. tarmoq. Sarlavhada qo'shimcha ma'lumotlar ham bo'lishi mumkin, bu sarlavhani ma'lum bir dastur topshirig'ida foydalanishga moslashtirish imkonini beruvchi kengaytma deb ataladi.

Ma'lumotlar bloki paketning foydali yukini o'z ichiga oladi. Tarkibning ichki tashkil etilishi yuk turiga bog'liq bo'lib, u mono signal, stereo signal, video tasvir liniyasi va boshqalar namunalari bo'lishi mumkin.

Yuklash turi etti bitli raqam bilan ko'rsatilgan. Tavsiya RFC3551 (Minimal boshqaruv bilan audio va video konferentsiyalar uchun RTP profili) yukning bir nechta turlarini belgilaydi; tegishli jadvalda yuk turlarining tavsifi va ular belgilangan kodlarning ma'nosi keltirilgan. Ba'zi kodlar har qanday yuk turiga qat'iy bog'lanmagan, ular o'zboshimchalik bilan yukni belgilash uchun ishlatilishi mumkin.

Ma'lumotlar blokining o'lchami yuqorida segmentlashsiz berilgan tarmoqda uzatilishi mumkin bo'lgan maksimal paket hajmi bilan cheklangan (MTU parametri). Umuman olganda, bu 1500 baytdan oshmaydi. Shunday qilib, soniyada uzatiladigan ma'lumotlar hajmini oshirish uchun siz paket hajmini ma'lum bir nuqtaga oshirishingiz mumkin, keyin esa paketlarni yuborish chastotasini oshirishingiz kerak bo'ladi. Media strimerida bu sozlanishi mumkin bo'lgan sozlamadir. Odatiy bo'lib, u 50 Hz, ya'ni. sekundiga 50 paket. Biz uzatilgan RTP paketlar ketma-ketligini RTP oqimi deb ataymiz.

Manba va qabul qiluvchi o'rtasida ma'lumotlarni uzatishni boshlash uchun uzatuvchi qabul qiluvchining IP manzilini va qabul qilish uchun foydalanadigan port raqamini bilishi kifoya. Bular. hech qanday dastlabki protseduralarsiz, manba ma'lumotlarni uzatishni boshlaydi va qabul qiluvchi, o'z navbatida, uni darhol qabul qilish va qayta ishlashga tayyor. Standartga ko'ra, RTP oqimini uzatish yoki qabul qilish uchun ishlatiladigan port raqami juft bo'lishi kerak.

Qabul qiluvchining manzilini oldindan bilishning iloji bo'lmagan holatlarda, qabul qiluvchilar o'z manzillarini tark etadigan serverlardan foydalaniladi va uzatuvchi uni qabul qiluvchining noyob nomiga murojaat qilish orqali so'rashi mumkin.

Aloqa kanalining sifati yoki qabul qiluvchining imkoniyatlari noma'lum bo'lgan hollarda, qayta aloqa kanali tashkil etiladi, bu orqali qabul qiluvchi uzatuvchiga uning imkoniyatlari, o'tkazib yuborilgan paketlar soni va boshqalar haqida xabar berishi mumkin. Bu kanal RTCP protokolidan foydalanadi. Ushbu kanalda uzatiladigan paketlar formati RFC 3605 da belgilangan. Bu kanal orqali nisbatan kam ma'lumotlar uzatiladi, soniyada 200..300 bayt, shuning uchun umuman olganda, uning mavjudligi og'ir emas. RTCP paketlari yuboriladigan port raqami toq bo'lishi va RTP oqimi keladigan port raqamidan bitta kattaroq bo'lishi kerak. Bizning misolimizda biz ushbu kanaldan foydalanmaymiz, chunki qabul qiluvchi va kanalning imkoniyatlari hozircha kamtarona ehtiyojlarimizdan oshib ketadi.

Bizning dasturimizda ma'lumotlarni uzatish sxemasi, oldingi misoldan farqli o'laroq, ikki qismga bo'linadi: uzatish yo'li va qabul qilish yo'li. Sarlavhadagi rasmda ko'rsatilganidek, har bir qism uchun biz o'z soat manbasini yaratamiz.

Ular orasidagi bir tomonlama aloqa RTP protokoli yordamida amalga oshiriladi. Ushbu misolda bizga tashqi tarmoq kerak emas, chunki uzatuvchi ham, qabul qiluvchi ham bitta kompyuterda joylashgan bo'ladi - paketlar uning ichida harakatlanadi.

RTP oqimini o'rnatish uchun media strimeri ikkita filtrdan foydalanadi: MS_RTP_SEND va MS_RTP_RECV. Birinchisi ikkinchisini uzatadi va RTP oqimini oladi. Ushbu filtrlar ishlashi uchun ular ma'lumotlar bloklari oqimini RTP paketlari oqimiga aylantirishi yoki aksincha amalga oshirishi mumkin bo'lgan RTP sessiyasi ob'ektiga ko'rsatgichni o'tkazishi kerak. Media-strimerning ichki ma'lumotlar formati RTP paketining ma'lumotlar formatiga mos kelmaganligi sababli, ma'lumotlarni MS_RTP_SEND-ga o'tkazishdan oldin, siz 16-bitli audio signal namunalarini XNUMX-bitli kodlangan kodga aylantiradigan kodlovchi filtrdan foydalanishingiz kerak. u-qonun (mu-law). Qabul qiluvchi tomonda dekoder filtri qarama-qarshi funktsiyani bajaradi.

Quyida rasmda ko'rsatilgan sxemani amalga oshiradigan dastur matni keltirilgan (introduktsiya ko'rsatmalaridan oldingi # belgilar olib tashlangan, ularni qo'shishni unutmang):

/* 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);
}
}

Biz kompilyatsiya qilamiz va ishga tushiramiz. Dastur avvalgi misolda bo'lgani kabi ishlaydi, lekin ma'lumotlar RTP oqimi orqali uzatiladi.

Keyingi maqolada biz ushbu dasturni ikkita mustaqil dasturga ajratamiz - qabul qiluvchi va uzatuvchi va ularni turli terminallarda ishga tushiramiz. Shu bilan birga, biz TShark dasturi yordamida RTP paketlarni tahlil qilishni o'rganamiz.

Manba: www.habr.com