jitter.c
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上传日期:2014-04-03
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文件大小:10k
源码类别:

Windows CE

开发平台:

C/C++

  1. /* Copyright (C) 2002 Jean-Marc Valin 
  2.    File: speex_jitter.h
  3.    Adaptive jitter buffer for Speex
  4.    Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  5.    modification, are permitted provided that the following conditions
  6.    are met:
  7.    
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  9.    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10.    
  11.    - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12.    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
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  18.    
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  26.    PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
  27.    LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING
  28.    NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
  29.    SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  30. */
  31. #ifdef HAVE_CONFIG_H
  32. #include "config.h"
  33. #endif
  34. #ifndef NULL
  35. #define NULL 0
  36. #endif
  37. #include "misc.h"
  38. #include <speex/speex.h>
  39. #include <speex/speex_bits.h>
  40. #include <speex/speex_jitter.h>
  41. #include <stdio.h>
  42. #define LATE_BINS 4
  43. void speex_jitter_init(SpeexJitter *jitter, void *decoder, int sampling_rate)
  44. {
  45.    int i;
  46.    for (i=0;i<SPEEX_JITTER_MAX_BUFFER_SIZE;i++)
  47.    {
  48.       jitter->len[i]=-1;
  49.       jitter->timestamp[i]=-1;
  50.    }
  51.    jitter->dec = decoder;
  52.    speex_decoder_ctl(decoder, SPEEX_GET_FRAME_SIZE, &jitter->frame_size);
  53.    jitter->frame_time = 1000*jitter->frame_size / sampling_rate;
  54.    speex_bits_init(&jitter->current_packet);
  55.    jitter->valid_bits = 0;
  56.    jitter->buffer_size = 4;
  57.    jitter->pointer_timestamp = -jitter->frame_time * jitter->buffer_size;
  58.    jitter->reset_state = 1;
  59.    jitter->lost_count = 0;
  60.    jitter->loss_rate = 0;
  61. }
  62. void speex_jitter_destroy(SpeexJitter *jitter)
  63. {
  64. }
  65. void speex_jitter_put(SpeexJitter *jitter, char *packet, int len, int timestamp)
  66. {
  67.    int i,j;
  68.    int arrival_margin;
  69.    if (jitter->reset_state)
  70.    {
  71.       jitter->reset_state=0;
  72.       jitter->pointer_timestamp = timestamp-jitter->frame_time * jitter->buffer_size;
  73.       for (i=0;i<MAX_MARGIN;i++)
  74.       {
  75.          jitter->shortterm_margin[i] = 0;
  76.          jitter->longterm_margin[i] = 0;
  77.       }
  78.       for (i=0;i<SPEEX_JITTER_MAX_BUFFER_SIZE;i++)
  79.       {
  80.          jitter->len[i]=-1;
  81.          jitter->timestamp[i]=-1;
  82.       }
  83.       fprintf(stderr, "reset to %dn", timestamp);
  84.    }
  85.    
  86.    /* Cleanup buffer (remove old packets that weren't played) */
  87.    for (i=0;i<SPEEX_JITTER_MAX_BUFFER_SIZE;i++)
  88.    {
  89.       if (jitter->timestamp[i]<jitter->pointer_timestamp)
  90.       {
  91.          jitter->len[i]=-1;
  92.          /*if (jitter->timestamp[i] != -1)
  93.             fprintf (stderr, "discarding %d %dn", jitter->timestamp[i], jitter->pointer_timestamp);*/
  94.       }
  95.    }
  96.    /*Find an empty slot in the buffer*/
  97.    for (i=0;i<SPEEX_JITTER_MAX_BUFFER_SIZE;i++)
  98.    {
  99.       if (jitter->len[i]==-1)
  100.          break;
  101.    }
  102.    /*fprintf(stderr, "%d %d %fn", timestamp, jitter->pointer_timestamp, jitter->drift_average);*/
  103.    if (i==SPEEX_JITTER_MAX_BUFFER_SIZE)
  104.    {
  105.       int earliest=jitter->timestamp[0];
  106.       i=0;
  107.       for (j=1;j<SPEEX_JITTER_MAX_BUFFER_SIZE;j++)
  108.       {
  109.          if (jitter->timestamp[j]<earliest)
  110.          {
  111.             earliest = jitter->timestamp[j];
  112.             i=j;
  113.          }
  114.       }
  115.       /*fprintf (stderr, "Buffer is full, discarding earliest frame %d (currently at %d)n", timestamp, jitter->pointer_timestamp);*/
  116.       /*No place left in the buffer*/
  117.       
  118.       /*skip some frame(s) */
  119.       /*return;*/
  120.    }
  121.    
  122.    /* Copy packet in buffer */
  123.    if (len>SPEEX_JITTER_MAX_PACKET_SIZE)
  124.       len=SPEEX_JITTER_MAX_PACKET_SIZE;
  125.    for (j=0;j<len/BYTES_PER_CHAR;j++)
  126.       jitter->buf[i][j]=packet[j];
  127.    jitter->timestamp[i]=timestamp;
  128.    jitter->len[i]=len;
  129.    
  130.    /* Don't count late packets when adjusting the synchro (we're taking care of them elsewhere) */
  131.    /*if (timestamp <= jitter->pointer_timestamp)
  132.    {
  133.       fprintf (stderr, "frame for timestamp %d arrived too late (at time %d)n", timestamp, jitter->pointer_timestamp);
  134.    }*/
  135.    /* Adjust the buffer size depending on network conditions */
  136.    arrival_margin = (timestamp - jitter->pointer_timestamp - jitter->frame_time);
  137.    
  138.    if (arrival_margin >= -LATE_BINS*jitter->frame_time)
  139.    {
  140.       int int_margin;
  141.       for (i=0;i<MAX_MARGIN;i++)
  142.       {
  143.          jitter->shortterm_margin[i] *= .98;
  144.          jitter->longterm_margin[i] *= .995;
  145.       }
  146.       int_margin = (arrival_margin + LATE_BINS*jitter->frame_time)/jitter->frame_time;
  147.       if (int_margin>MAX_MARGIN-1)
  148.          int_margin = MAX_MARGIN-1;
  149.       if (int_margin>=0)
  150.       {
  151.          jitter->shortterm_margin[int_margin] += .02;
  152.          jitter->longterm_margin[int_margin] += .005;
  153.       }
  154.    }
  155.    
  156.    /*fprintf (stderr, "margin : %d %d %f %f %f %fn", arrival_margin, jitter->buffer_size, 100*jitter->loss_rate, 100*jitter->late_ratio, 100*jitter->ontime_ratio, 100*jitter->early_ratio);*/
  157. }
  158. void speex_jitter_get(SpeexJitter *jitter, short *out, int *current_timestamp)
  159. {
  160.    int i;
  161.    int ret;
  162.    float late_ratio_short;
  163.    float late_ratio_long;
  164.    float ontime_ratio_short;
  165.    float ontime_ratio_long;
  166.    float early_ratio_short;
  167.    float early_ratio_long;
  168.    
  169.    late_ratio_short = 0;
  170.    late_ratio_long = 0;
  171.    for (i=0;i<LATE_BINS;i++)
  172.    {
  173.       late_ratio_short += jitter->shortterm_margin[i];
  174.       late_ratio_long += jitter->longterm_margin[i];
  175.    }
  176.    ontime_ratio_short = jitter->shortterm_margin[LATE_BINS];
  177.    ontime_ratio_long = jitter->longterm_margin[LATE_BINS];
  178.    early_ratio_short = early_ratio_long = 0;
  179.    for (i=LATE_BINS+1;i<MAX_MARGIN;i++)
  180.    {
  181.       early_ratio_short += jitter->shortterm_margin[i];
  182.       early_ratio_long += jitter->longterm_margin[i];
  183.    }
  184.    if (0&&jitter->pointer_timestamp%1000==0)
  185.    {
  186.       fprintf (stderr, "%f %f %f %f %f %fn", early_ratio_short, early_ratio_long, ontime_ratio_short, ontime_ratio_long, late_ratio_short, late_ratio_long);
  187.       /*fprintf (stderr, "%f %fn", early_ratio_short + ontime_ratio_short + late_ratio_short, early_ratio_long + ontime_ratio_long + late_ratio_long);*/
  188.    }
  189.    
  190.    if (late_ratio_short > .1 || late_ratio_long > .03)
  191.    {
  192.       jitter->shortterm_margin[MAX_MARGIN-1] += jitter->shortterm_margin[MAX_MARGIN-2];
  193.       jitter->longterm_margin[MAX_MARGIN-1] += jitter->longterm_margin[MAX_MARGIN-2];
  194.       for (i=MAX_MARGIN-2;i>=0;i--)
  195.       {
  196.          jitter->shortterm_margin[i+1] = jitter->shortterm_margin[i];
  197.          jitter->longterm_margin[i+1] = jitter->longterm_margin[i];         
  198.       }
  199.       jitter->shortterm_margin[0] = 0;
  200.       jitter->longterm_margin[0] = 0;            
  201.       /*fprintf (stderr, "interpolate framen");*/
  202.       speex_decode_int(jitter->dec, NULL, out);
  203.       if (current_timestamp)
  204.          *current_timestamp = jitter->pointer_timestamp;
  205.       return;
  206.    }
  207.    
  208.    /* Increment timestamp */
  209.    jitter->pointer_timestamp += jitter->frame_time;
  210.    
  211.    if (late_ratio_short + ontime_ratio_short < .005 && late_ratio_long + ontime_ratio_long < .01 && early_ratio_short > .8)
  212.    {
  213.       jitter->shortterm_margin[0] += jitter->shortterm_margin[1];
  214.       jitter->longterm_margin[0] += jitter->longterm_margin[1];
  215.       for (i=1;i<MAX_MARGIN-1;i++)
  216.       {
  217.          jitter->shortterm_margin[i] = jitter->shortterm_margin[i+1];
  218.          jitter->longterm_margin[i] = jitter->longterm_margin[i+1];         
  219.       }
  220.       jitter->shortterm_margin[MAX_MARGIN-1] = 0;
  221.       jitter->longterm_margin[MAX_MARGIN-1] = 0;      
  222.       /*fprintf (stderr, "drop framen");*/
  223.       jitter->pointer_timestamp += jitter->frame_time;
  224.    }
  225.    if (current_timestamp)
  226.       *current_timestamp = jitter->pointer_timestamp;
  227.    /* Send zeros while we fill in the buffer */
  228.    if (jitter->pointer_timestamp<0)
  229.    {
  230.       for (i=0;i<jitter->frame_size;i++)
  231.          out[i]=0;
  232.       return;
  233.    }
  234.    
  235.    /* Search the buffer for a packet with the right timestamp */
  236.    for (i=0;i<SPEEX_JITTER_MAX_BUFFER_SIZE;i++)
  237.    {
  238.       if (jitter->len[i]!=-1 && jitter->timestamp[i]==jitter->pointer_timestamp)
  239.          break;
  240.    }
  241.    
  242.    if (i==SPEEX_JITTER_MAX_BUFFER_SIZE)
  243.    {
  244.       /* No packet found */
  245.       if (jitter->valid_bits)
  246.       {
  247.          /* Try decoding last received packet */
  248.          ret = speex_decode_int(jitter->dec, &jitter->current_packet, out);
  249.          if (ret == 0)
  250.          {
  251.             jitter->lost_count = 0;
  252.             return;
  253.          } else {
  254.             jitter->valid_bits = 0;
  255.          }
  256.       }
  257.       /*fprintf (stderr, "lost/late frame %dn", jitter->pointer_timestamp);*/
  258.       /*Packet is late or lost*/
  259.       speex_decode_int(jitter->dec, NULL, out);
  260.       jitter->lost_count++;
  261.       if (jitter->lost_count>=25)
  262.       {
  263.          jitter->lost_count = 0;
  264.          jitter->reset_state = 1;
  265.          speex_decoder_ctl(jitter->dec, SPEEX_RESET_STATE, NULL);
  266.       }
  267.       jitter->loss_rate = .999*jitter->loss_rate + .001;
  268.    } else {
  269.       jitter->lost_count = 0;
  270.       /* Found the right packet */
  271.       speex_bits_read_from(&jitter->current_packet, jitter->buf[i], jitter->len[i]);
  272.       jitter->len[i]=-1;
  273.       /* Decode packet */
  274.       ret = speex_decode_int(jitter->dec, &jitter->current_packet, out);
  275.       if (ret == 0)
  276.       {
  277.          jitter->valid_bits = 1;
  278.       } else {
  279.          /* Error while decoding */
  280.          for (i=0;i<jitter->frame_size;i++)
  281.             out[i]=0;
  282.       }
  283.       jitter->loss_rate = .999*jitter->loss_rate;
  284.    }
  285. }
  286. int speex_jitter_get_pointer_timestamp(SpeexJitter *jitter)
  287. {
  288.    return jitter->pointer_timestamp;
  289. }