]> code.octet-stream.net Git - m17rt/blobdiff - m17codec2/src/lib.rs
Simplify adapter lifecycle and introduce a lot of error propagation
[m17rt] / m17codec2 / src / lib.rs
index f09d2b8821f67caaa9d6d043d98c91ec641b8c53..c338f6ae1cdeb46daac2a28059e7af2469abc4c6 100755 (executable)
@@ -1,3 +1,5 @@
+#![doc = include_str!("../README.md")]
+
 use codec2::{Codec2, Codec2Mode};
 use cpal::traits::DeviceTrait;
 use cpal::traits::HostTrait;
@@ -6,15 +8,22 @@ use cpal::{Sample, SampleFormat, SampleRate};
 use log::debug;
 use m17app::adapter::StreamAdapter;
 use m17app::app::TxHandle;
-use m17core::protocol::LsfFrame;
+use m17app::error::AdapterError;
+use m17app::link_setup::LinkSetup;
+use m17app::link_setup::M17Address;
+use m17app::StreamFrame;
 use std::collections::VecDeque;
 use std::fs::File;
 use std::io::Write;
 use std::path::Path;
+use std::path::PathBuf;
 use std::sync::{
     mpsc::{channel, Receiver, Sender},
     Arc, Mutex,
 };
+use std::time::Duration;
+use std::time::Instant;
+use thiserror::Error;
 
 pub fn decode_codec2<P: AsRef<Path>>(data: &[u8], out_path: P) -> Vec<i16> {
     let codec2 = Codec2::new(Codec2Mode::MODE_3200);
@@ -35,6 +44,7 @@ pub fn decode_codec2<P: AsRef<Path>>(data: &[u8], out_path: P) -> Vec<i16> {
     all_samples
 }
 
+/// Subscribes to M17 streams and attempts to play the decoded Codec2
 pub struct Codec2Adapter {
     state: Arc<Mutex<AdapterState>>,
     // TODO: make this configurable
@@ -50,11 +60,18 @@ impl Codec2Adapter {
                 codec2: Codec2::new(Codec2Mode::MODE_3200),
                 end_tx: None,
             })),
+            // TODO: this doesn't work on rpi. Use default_output_device() by default
             output_card: "default".to_owned(),
         }
     }
 }
 
+impl Default for Codec2Adapter {
+    fn default() -> Self {
+        Self::new()
+    }
+}
+
 struct AdapterState {
     tx: Option<TxHandle>,
     /// Circular buffer of output samples for playback
@@ -64,27 +81,27 @@ struct AdapterState {
 }
 
 impl StreamAdapter for Codec2Adapter {
-    fn adapter_registered(&self, _id: usize, handle: TxHandle) {
+    fn start(&self, handle: TxHandle) -> Result<(), AdapterError> {
         self.state.lock().unwrap().tx = Some(handle);
 
         let (end_tx, end_rx) = channel();
+        let (setup_tx, setup_rx) = channel();
         let state = self.state.clone();
         let output_card = self.output_card.clone();
-        std::thread::spawn(move || stream_thread(end_rx, state, output_card));
+        std::thread::spawn(move || stream_thread(end_rx, setup_tx, state, output_card));
         self.state.lock().unwrap().end_tx = Some(end_tx);
+        // Propagate any errors arising in the thread
+        Ok(setup_rx.recv()??)
     }
 
-    fn adapter_removed(&self) {
+    fn close(&self) -> Result<(), AdapterError> {
         let mut state = self.state.lock().unwrap();
         state.tx = None;
         state.end_tx = None;
+        Ok(())
     }
 
-    fn tnc_started(&self) {}
-
-    fn tnc_closed(&self) {}
-
-    fn stream_began(&self, lsf: LsfFrame) {
+    fn stream_began(&self, _link_setup: LinkSetup) {
         // for now we will assume:
         // - unencrypted
         // - data type is Voice (Codec2 3200), not Voice+Data
@@ -93,7 +110,7 @@ impl StreamAdapter for Codec2Adapter {
         self.state.lock().unwrap().codec2 = Codec2::new(Codec2Mode::MODE_3200);
     }
 
-    fn stream_data(&self, frame_number: u16, is_final: bool, data: Arc<[u8; 16]>) {
+    fn stream_data(&self, _frame_number: u16, _is_final: bool, data: Arc<[u8; 16]>) {
         let mut state = self.state.lock().unwrap();
         for encoded in data.chunks(8) {
             if state.out_buf.len() < 1024 {
@@ -112,48 +129,170 @@ impl StreamAdapter for Codec2Adapter {
 
 fn output_cb(data: &mut [i16], state: &Mutex<AdapterState>) {
     let mut state = state.lock().unwrap();
-    debug!(
-        "sound card wants {} samples, we have {} in the buffer",
-        data.len(),
-        state.out_buf.len()
-    );
     for d in data {
         *d = state.out_buf.pop_front().unwrap_or(i16::EQUILIBRIUM);
     }
 }
 
 /// Create and manage the stream from a dedicated thread since it's `!Send`
-fn stream_thread(end: Receiver<()>, state: Arc<Mutex<AdapterState>>, output_card: String) {
+fn stream_thread(
+    end: Receiver<()>,
+    setup_tx: Sender<Result<(), AdapterError>>,
+    state: Arc<Mutex<AdapterState>>,
+    output_card: String,
+) {
     let host = cpal::default_host();
-    let device = host
+    let device = match host
         .output_devices()
         .unwrap()
         .find(|d| d.name().unwrap() == output_card)
-        .unwrap();
-    let mut configs = device.supported_output_configs().unwrap();
-    let config = configs
-        .find(|c| c.channels() == 1 && c.sample_format() == SampleFormat::I16)
-        .unwrap()
-        .with_sample_rate(SampleRate(8000));
-    let stream = device
-        .build_output_stream(
-            &config.into(),
-            move |data: &mut [i16], info: &cpal::OutputCallbackInfo| {
-                debug!(
-                    "callback {:?} playback {:?}",
-                    info.timestamp().callback,
-                    info.timestamp().playback
-                );
-                output_cb(data, &state);
-            },
-            |e| {
-                // trigger end_tx here? always more edge cases
-                debug!("error occurred in codec2 playback: {e:?}");
-            },
-            None,
-        )
-        .unwrap();
-    stream.play().unwrap();
+    {
+        Some(d) => d,
+        None => {
+            let _ = setup_tx.send(Err(M17Codec2Error::CardUnavailable(output_card).into()));
+            return;
+        }
+    };
+    let mut configs = match device.supported_output_configs() {
+        Ok(c) => c,
+        Err(e) => {
+            let _ = setup_tx.send(Err(M17Codec2Error::OutputConfigsUnavailable(
+                output_card,
+                e,
+            )
+            .into()));
+            return;
+        }
+    };
+    // TODO: channels == 1 doesn't work on a Raspberry Pi
+    // make this configurable and support interleaving LRLR stereo samples if using 2 channels
+    let config = match configs.find(|c| c.channels() == 1 && c.sample_format() == SampleFormat::I16)
+    {
+        Some(c) => c,
+        None => {
+            let _ = setup_tx.send(Err(
+                M17Codec2Error::SupportedOutputUnavailable(output_card).into()
+            ));
+            return;
+        }
+    };
+
+    let config = config.with_sample_rate(SampleRate(8000));
+    let stream = match device.build_output_stream(
+        &config.into(),
+        move |data: &mut [i16], _info: &cpal::OutputCallbackInfo| {
+            output_cb(data, &state);
+        },
+        |e| {
+            // trigger end_tx here? always more edge cases
+            debug!("error occurred in codec2 playback: {e:?}");
+        },
+        None,
+    ) {
+        Ok(s) => s,
+        Err(e) => {
+            let _ = setup_tx.send(Err(
+                M17Codec2Error::OutputStreamBuildError(output_card, e).into()
+            ));
+            return;
+        }
+    };
+    match stream.play() {
+        Ok(()) => (),
+        Err(e) => {
+            let _ = setup_tx.send(Err(
+                M17Codec2Error::OutputStreamPlayError(output_card, e).into()
+            ));
+            return;
+        }
+    }
+    let _ = setup_tx.send(Ok(()));
     let _ = end.recv();
     // it seems concrete impls of Stream have a Drop implementation that will handle termination
 }
+
+/// Transmits a wave file as an M17 stream
+pub struct WavePlayer;
+
+impl WavePlayer {
+    /// Plays a wave file (blocking).
+    ///
+    /// * `path`: wave file to transmit, must be 8 kHz mono and 16-bit LE
+    /// * `tx`: a `TxHandle` obtained from an `M17App`
+    /// * `source`: address of transmission source
+    /// * `destination`: address of transmission destination
+    /// * `channel_access_number`: from 0 to 15, usually 0
+    pub fn play(
+        path: PathBuf,
+        tx: TxHandle,
+        source: &M17Address,
+        destination: &M17Address,
+        channel_access_number: u8,
+    ) {
+        let mut reader = hound::WavReader::open(path).unwrap();
+        let mut samples = reader.samples::<i16>();
+
+        let mut codec = Codec2::new(Codec2Mode::MODE_3200);
+        let mut in_buf = [0i16; 160];
+        let mut out_buf = [0u8; 16];
+        let mut lsf_chunk: usize = 0;
+        const TICK: Duration = Duration::from_millis(40);
+        let mut next_tick = Instant::now() + TICK;
+        let mut frame_number = 0;
+
+        let mut setup = LinkSetup::new_voice(source, destination);
+        setup.set_channel_access_number(channel_access_number);
+        tx.transmit_stream_start(&setup);
+
+        loop {
+            let mut last_one = false;
+            for out in out_buf.chunks_mut(8) {
+                for i in in_buf.iter_mut() {
+                    let sample = match samples.next() {
+                        Some(Ok(sample)) => sample,
+                        _ => {
+                            last_one = true;
+                            0
+                        }
+                    };
+                    *i = sample;
+                }
+                codec.encode(out, &in_buf);
+            }
+            tx.transmit_stream_next(&StreamFrame {
+                lich_idx: lsf_chunk as u8,
+                lich_part: setup.lich_part(lsf_chunk as u8),
+                frame_number,
+                end_of_stream: last_one,
+                stream_data: out_buf,
+            });
+            frame_number += 1;
+            lsf_chunk = (lsf_chunk + 1) % 6;
+
+            if last_one {
+                break;
+            }
+
+            std::thread::sleep(next_tick.duration_since(Instant::now()));
+            next_tick += TICK;
+        }
+    }
+}
+
+#[derive(Debug, Error)]
+pub enum M17Codec2Error {
+    #[error("selected card '{0}' does not exist or is in use")]
+    CardUnavailable(String),
+
+    #[error("selected card '{0}' failed to list available output configs: '{1}'")]
+    OutputConfigsUnavailable(String, #[source] cpal::SupportedStreamConfigsError),
+
+    #[error("selected card '{0}' did not offer a compatible output config type, either due to hardware limitations or because it is currently in use")]
+    SupportedOutputUnavailable(String),
+
+    #[error("selected card '{0}' was unable to build an output stream: '{1}'")]
+    OutputStreamBuildError(String, #[source] cpal::BuildStreamError),
+
+    #[error("selected card '{0}' was unable to play an output stream: '{1}'")]
+    OutputStreamPlayError(String, #[source] cpal::PlayStreamError),
+}