src/Network/fgcom.cxx

   1 // fgcom.cxx -- FGCom: Voice communication
   2 //
   3 // Written by Clement de l'Hamaide, started May 2013.
   4 //
   5 // This program is free software; you can redistribute it and/or
   6 // modify it under the terms of the GNU General Public License as
   7 // published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
   8 // License, or (at your option) any later version.
   9 //
  10 // This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  11 // WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13 // General Public License for more details.
  14 //
  15 // You should have received a copy of the GNU General Public License
  16 // along with this program; if not, write to the Free Software
  17 // Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
  18
  19 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  20 #  include <config.h>
  21 #endif
  22
  23 #include "fgcom.hxx"
  24
  25 // standard library includes
  26 #include <cstdio>
  27
  28 // simgear includes
  29 #include <simgear/compiler.h>
  30 #include <simgear/sg_inlines.h>
  31 #include <simgear/debug/logstream.hxx>
  32 #include <simgear/math/sg_geodesy.hxx>
  33 #include <simgear/timing/timestamp.hxx>
  34
  35 // flightgear includes
  36 #include <Main/fg_props.hxx>
  37 #include <Main/globals.hxx>
  38 #include <ATC/CommStation.hxx>
  39 #include <Airports/airport.hxx>
  40 #include <Navaids/navlist.hxx>
  41
  42 #include <3rdparty/iaxclient/lib/iaxclient.h>
  43
  44
  45 #define NUM_CALLS 4
  46 #define MAX_GND_RANGE 10.0
  47 #define MAX_TWR_RANGE 50.0
  48 #define MAX_RANGE 100.0
  49 #define MIN_RANGE  20.0
  50 #define MIN_GNDTWR_RANGE 0.0
  51 #define DEFAULT_SERVER "fgcom.flightgear.org"
  52 #define IAX_DELAY 300  // delay between calls in milliseconds
  53 #define TEST_FREQ 910.00
  54 #define NULL_ICAO "ZZZZ"
  55
  56 const int special_freq[] = { // Define some freq who need to be used with NULL_ICAO
  57         910000,
  58         911000,
  59         700000,
  60         123450,
  61         122750,
  62         121500,
  63         123500,
  64         121000,
  65         723340 };
  66
  67 static FGCom* static_instance = NULL;
  68
  69
  70
  71 static int iaxc_callback( iaxc_event e )
  72 {
  73   switch( e.type )
  74   {
  75     case IAXC_EVENT_TEXT:
  76       static_instance->iaxTextEvent(e.ev.text);
  77       break;
  78     default:
  79       return 0;
  80   }
  81   return 1;
  82 }
  83
  84
  85
  86 void FGCom::iaxTextEvent(struct iaxc_ev_text text)
  87 {
  88   if( (text.type == IAXC_TEXT_TYPE_STATUS ||
  89        text.type == IAXC_TEXT_TYPE_IAX) &&
  90        _showMessages_node->getBoolValue() )
  91   {
  92     _text_node->setStringValue(text.message);
  93   }
  94 }
  95
  96
  97
  98 FGCom::FGCom() :
  99     _register(true),
 100     _enabled(false),
 101     _initialized(false),
 102     _listener_active(0)
 103 {
 104 }
 105
 106
 107
 108 FGCom::~FGCom()
 109 {
 110 }
 111
 112
 113
 114 void FGCom::bind()
 115 {
 116   SGPropertyNode *node     = fgGetNode("/sim/fgcom", 0, true);
 117   _test_node               = node->getChild( "test", 0, true );
 118   _server_node             = node->getChild( "server", 0, true );
 119   _enabled_node            = node->getChild( "enabled", 0, true );
 120   _micBoost_node           = node->getChild( "mic-boost", 0, true );
 121   _micLevel_node           = node->getChild( "mic-level", 0, true );
 122   _speakerLevel_node       = node->getChild( "speaker-level", 0, true );
 123   _selectedInput_node      = node->getChild( "device-input", 0, true );
 124   _selectedOutput_node     = node->getChild( "device-output", 0, true );
 125   _showMessages_node       = node->getChild( "show-messages", 0, true );
 126
 127   SGPropertyNode *reg_node = node->getChild("register", 0, true);
 128   _register_node           = reg_node->getChild( "enabled", 0, true );
 129   _username_node           = reg_node->getChild( "username", 0, true );
 130   _password_node           = reg_node->getChild( "password", 0, true );
 131
 132   _comm0_node              = fgGetNode("/instrumentation/comm[0]/frequencies/selected-mhz", true);
 133   _comm1_node              = fgGetNode("/instrumentation/comm[1]/frequencies/selected-mhz", true);
 134   _ptt0_node               = fgGetNode("/instrumentation/comm[0]/ptt", true); //FIXME: what about /instrumentation/comm[1]/ptt ?
 135   _callsign_node           = fgGetNode("/sim/multiplay/callsign", true);
 136   _text_node               = fgGetNode("/sim/messages/atc", true );
 137   _version_node            = fgGetNode("/sim/version/flightgear", true );
 138
 139   // Set default values if not provided
 140   if ( !_enabled_node->hasValue() )
 141       _enabled_node->setBoolValue(true);
 142
 143   if ( !_test_node->hasValue() )
 144       _test_node->setBoolValue(false);
 145
 146   if ( !_micBoost_node->hasValue() )
 147       _micBoost_node->setIntValue(1);
 148
 149   if ( !_server_node->hasValue() )
 150       _server_node->setStringValue(DEFAULT_SERVER);
 151
 152   if ( !_speakerLevel_node->hasValue() )
 153       _speakerLevel_node->setFloatValue(1.0);
 154
 155   if ( !_micLevel_node->hasValue() )
 156       _micLevel_node->setFloatValue(1.0);
 157
 158   if ( !_register_node->hasValue() )
 159       _register_node->setBoolValue(false);
 160
 161   if ( !_username_node->hasValue() )
 162       _username_node->setStringValue("guest");
 163
 164   if ( !_password_node->hasValue() )
 165       _password_node->setStringValue("guest");
 166
 167   if ( !_showMessages_node->hasValue() )
 168       _showMessages_node->setBoolValue(false);
 169
 170   _selectedOutput_node->addChangeListener(this);
 171   _selectedInput_node->addChangeListener(this);
 172   _speakerLevel_node->addChangeListener(this);
 173   _micBoost_node->addChangeListener(this);
 174   _micLevel_node->addChangeListener(this);
 175   _enabled_node->addChangeListener(this);
 176   _comm0_node->addChangeListener(this);
 177   _comm1_node->addChangeListener(this);
 178   _ptt0_node->addChangeListener(this);
 179   _test_node->addChangeListener(this);
 180 }
 181
 182
 183
 184 void FGCom::unbind()
 185 {
 186 }
 187
 188
 189
 190 void FGCom::init()
 191 {
 192   _enabled          = _enabled_node->getBoolValue();
 193   _server           = _server_node->getStringValue();
 194   _register         = _register_node->getBoolValue();
 195   _username         = _username_node->getStringValue();
 196   _password         = _password_node->getStringValue();
 197   _selectedComm     = 0;
 198
 199   _currentComm0     = _comm0_node->getDoubleValue();
 200   _currentComm1     = _comm1_node->getDoubleValue();
 201
 202   _comm0Changed     = false;
 203   _comm1Changed     = false;
 204
 205   _maxRange         = MAX_RANGE;
 206   _minRange         = MIN_RANGE;
 207 }
 208
 209
 210
 211 void FGCom::postinit()
 212 {
 213     if( !_enabled ) {
 214         return;
 215     }
 216
 217     //WARNING: this _must_ be executed after sound system is totally initialized !
 218     if( iaxc_initialize(NUM_CALLS) ) {
 219         SG_LOG(SG_IO, SG_ALERT, "FGCom: cannot initialize iaxclient");
 220         _enabled = false;
 221         return;
 222     }
 223
 224     assert( static_instance == NULL );
 225     static_instance = this;
 226     iaxc_set_event_callback( iaxc_callback );
 227
 228     // FIXME: To be implemented in IAX audio driver
 229     //iaxc_mic_boost_set( _micBoost_node->getIntValue() );
 230     std::string app = "FGFS-";
 231     app += _version_node->getStringValue();
 232
 233     iaxc_set_callerid( _callsign_node->getStringValue(), app.c_str() );
 234     iaxc_set_formats (IAXC_FORMAT_SPEEX, IAXC_FORMAT_SPEEX);
 235     iaxc_set_speex_settings(1, 5, 0, 1, 0, 3);
 236     iaxc_set_filters(IAXC_FILTER_AGC | IAXC_FILTER_DENOISE);
 237     iaxc_set_silence_threshold(-20.0);
 238     iaxc_start_processing_thread ();
 239
 240     // Now IAXClient is initialized
 241     _initialized = true;
 242
 243     if ( _register ) {
 244       _regId = iaxc_register( const_cast<char*>(_username.c_str()),
 245                               const_cast<char*>(_password.c_str()),
 246                               const_cast<char*>(_server.c_str()) );
 247         if( _regId == -1 ) {
 248             SG_LOG(SG_IO, SG_ALERT, "FGCom: cannot register iaxclient");
 249             return;
 250         }
 251     }
 252
 253     /*
 254       Here we will create the list of available audio devices
 255       Each audio device has a name, an ID, and a list of capabilities
 256       If an audio device can output sound, available-output=true
 257       If an audio device can input sound, available-input=true
 258
 259       /sim/fgcom/selected-input (int)
 260       /sim/fgcom/selected-output (int)
 261
 262       /sim/fgcom/device[n]/id (int)
 263       /sim/fgcom/device[n]/name (string)
 264       /sim/fgcom/device[n]/available-input (bool)
 265       /sim/fgcom/device[n]/available-output (bool)
 266     */
 267
 268     //FIXME: OpenAL driver use an hard-coded device
 269     //       so all following is unused finally until someone
 270     //       implement "multi-device" support in IAX audio driver
 271     SGPropertyNode *node     = fgGetNode("/sim/fgcom", 0, true);
 272
 273     struct iaxc_audio_device *devs;
 274     int nDevs, input, output, ring;
 275
 276     iaxc_audio_devices_get(&devs,&nDevs, &input, &output, &ring);
 277
 278     for(int i=0; i<nDevs; i++ ) {
 279       SGPropertyNode *in_node = node->getChild("device", i, true);
 280
 281       // devID
 282       _deviceID_node[i] = in_node->getChild("id", 0, true);
 283       _deviceID_node[i]->setIntValue(devs[i].devID);
 284
 285       // name
 286       _deviceName_node[i] = in_node->getChild("name", 0, true);
 287       _deviceName_node[i]->setStringValue(devs[i].name);
 288
 289       // input capability
 290       _deviceInput_node[i] = in_node->getChild("available-input", 0, true);
 291       if( devs[i].capabilities & IAXC_AD_INPUT )
 292         _deviceInput_node[i]->setBoolValue(true);
 293       else
 294         _deviceInput_node[i]->setBoolValue(false);
 295
 296       // output capability
 297       _deviceOutput_node[i] = in_node->getChild("available-output", 0, true);
 298       if( devs[i].capabilities & IAXC_AD_OUTPUT )
 299         _deviceOutput_node[i]->setBoolValue(true);
 300       else
 301         _deviceOutput_node[i]->setBoolValue(false);
 302
 303       // use default device at start
 304       if( devs[i].capabilities & IAXC_AD_INPUT_DEFAULT )
 305         _selectedInput_node->setIntValue(devs[i].devID);
 306       if( devs[i].capabilities & IAXC_AD_OUTPUT_DEFAULT )
 307         _selectedOutput_node->setIntValue(devs[i].devID);
 308     }
 309
 310     // Mute the mic and set speaker at start
 311     iaxc_input_level_set( 0.0 );
 312     iaxc_output_level_set( _speakerLevel_node->getFloatValue() );
 313
 314     iaxc_millisleep(50);
 315
 316     // Do the first call at start
 317     const double freq = _comm0_node->getDoubleValue();
 318     _currentFreqKhz = 10 * static_cast<int>(freq * 100 + 0.25);
 319     std::string num = computePhoneNumber(freq, getAirportCode(freq));
 320     if( !num.empty() ) {
 321       _callComm0 = iaxc_call(num.c_str());
 322     }
 323     if( _callComm0 == -1 )
 324       SG_LOG( SG_IO, SG_DEBUG, "FGCom: cannot call " << num.c_str() );
 325 }
 326
 327
 328
 329 void FGCom::updateCall(bool& changed, int& callNo, double freqMHz)
 330 {
 331
 332     _currentFreqKhz = 10 * static_cast<int>(freqMHz * 100 + 0.25);
 333
 334     if (!changed) {
 335         if( !isInRange(freqMHz) ) {
 336             iaxc_dump_call_number(callNo);
 337             callNo = -1;
 338             return;
 339         } else {
 340             if(callNo != -1)
 341                 return;
 342         }
 343     }
 344
 345     changed = false; // FIXME, out-params are confusing
 346
 347     if( callNo != -1 ) {
 348         iaxc_dump_call_number( callNo );
 349         callNo = -1;
 350     }
 351
 352     if(_p.elapsedMSec() > IAX_DELAY) {
 353         std::string num = computePhoneNumber(freqMHz, getAirportCode(freqMHz));
 354         if( !isInRange(freqMHz) )
 355             return;
 356         if( !num.empty() ) {
 357             callNo = iaxc_call(num.c_str());
 358
 359             if( callNo == -1 )
 360                 SG_LOG( SG_IO, SG_DEBUG, "FGCom: cannot call " << num.c_str() );
 361         }
 362     } else {
 363         changed = true;
 364     }
 365 }
 366
 367
 368
 369 void FGCom::update(double dt)
 370 {
 371     if ( !_enabled || !_initialized ) {
 372         return;
 373     }
 374
 375     // For now we manage FGCom for only one freq because IAXClient
 376     // is not able to handle multiple calls at same time.
 377     if( _selectedComm == 0) {
 378         updateCall(_comm0Changed, _callComm0, _comm0_node->getDoubleValue());
 379     } else {
 380         updateCall(_comm1Changed, _callComm0, _comm1_node->getDoubleValue());
 381     }
 382 }
 383
 384
 385
 386 void FGCom::shutdown()
 387 {
 388     if( !_enabled ) {
 389         return;
 390     }
 391
 392   _initialized = false;
 393   _enabled = false;
 394
 395   iaxc_set_event_callback(NULL);
 396   iaxc_unregister(_regId);
 397   iaxc_stop_processing_thread();
 398   iaxc_shutdown();
 399
 400   assert( static_instance == this );
 401   static_instance = NULL;
 402 }
 403
 404
 405
 406 void FGCom::valueChanged(SGPropertyNode *prop)
 407 {
 408   if (prop == _enabled_node) {
 409       bool isEnabled = prop->getBoolValue();
 410       if (_enabled == isEnabled) {
 411           return;
 412       }
 413
 414     if( isEnabled ) {
 415       init();
 416       postinit();
 417     } else {
 418       shutdown();
 419     }
 420     return;
 421   }
 422
 423   if (prop == _ptt0_node && _enabled) {
 424     if( _ptt0_node->getIntValue() == 2 ) {
 425       if( _selectedComm == 0 ) {
 426           SG_LOG( SG_IO, SG_INFO, "FGCom: change comm source to comm[1]" );
 427           _comm1Changed = true;
 428           _selectedComm = 1;
 429       } else {
 430           SG_LOG( SG_IO, SG_INFO, "FGCom: change comm source to comm[0]" );
 431           _comm0Changed = true;
 432           _selectedComm = 0;
 433       }
 434       return;
 435     }
 436     if( _ptt0_node->getBoolValue() ) {
 437       iaxc_output_level_set( 0.0 );
 438       iaxc_input_level_set( _micLevel_node->getFloatValue() ); //0.0 = min , 1.0 = max
 439     } else {
 440       iaxc_output_level_set( _speakerLevel_node->getFloatValue() );
 441       iaxc_input_level_set( 0.0 );
 442     }
 443   }
 444
 445   if (prop == _test_node) {
 446     testMode( prop->getBoolValue() );
 447     return;
 448   }
 449
 450   //FIXME: not implemented in IAX audio driver (audio_openal.c)
 451   if (prop == _micBoost_node && _initialized) {
 452     int micBoost = prop->getIntValue();
 453     SG_CLAMP_RANGE<int>( micBoost, 0, 1 );
 454     iaxc_mic_boost_set( micBoost ) ; // 0 = enabled , 1 = disabled
 455     return;
 456   }
 457
 458   //FIXME: not implemented in IAX audio driver (audio_openal.c)
 459   if ((prop == _selectedInput_node || prop == _selectedOutput_node) && _initialized) {
 460     int selectedInput = _selectedInput_node->getIntValue();
 461     int selectedOutput = _selectedOutput_node->getIntValue();
 462     iaxc_audio_devices_set(selectedInput, selectedOutput, 0);
 463     return;
 464   }
 465
 466   if (_listener_active)
 467     return;
 468
 469   _listener_active++;
 470
 471   if (prop == _speakerLevel_node && _enabled) {
 472     float speakerLevel = prop->getFloatValue();
 473     SG_CLAMP_RANGE<float>( speakerLevel, 0.0, 1.0 );
 474     _speakerLevel_node->setFloatValue(speakerLevel);
 475     //iaxc_output_level_set(speakerLevel);
 476   }
 477
 478   if (prop == _micLevel_node && _enabled) {
 479     float micLevel = prop->getFloatValue();
 480     SG_CLAMP_RANGE<float>( micLevel, 0.0, 1.0 );
 481     _micLevel_node->setFloatValue(micLevel);
 482     //iaxc_input_level_set(micLevel);
 483   }
 484
 485   if (prop == _comm0_node) {
 486     if( _currentComm0 != prop->getDoubleValue() ) {
 487       _currentComm0 = prop->getDoubleValue();
 488       _p.stamp();
 489       _comm0Changed = true;
 490     }
 491   }
 492
 493   if (prop == _comm1_node) {
 494     if( _currentComm1 != prop->getDoubleValue() ) {
 495       _currentComm1 = prop->getDoubleValue();
 496       _p.stamp();
 497       _comm1Changed = true;
 498     }
 499   }
 500
 501   _listener_active--;
 502 }
 503
 504
 505
 506 void FGCom::testMode(bool testMode)
 507 {
 508   if(testMode && _initialized) {
 509     _enabled = false;
 510     iaxc_dump_all_calls();
 511     iaxc_input_level_set( 1.0 );
 512     iaxc_output_level_set( _speakerLevel_node->getFloatValue() );
 513     std::string num = computePhoneNumber(TEST_FREQ, NULL_ICAO);
 514     if( num.size() > 0 ) {
 515       iaxc_millisleep(IAX_DELAY);
 516       _callComm0 = iaxc_call(num.c_str());
 517     }
 518     if( _callComm0 == -1 )
 519       SG_LOG( SG_IO, SG_DEBUG, "FGCom: cannot call " << num.c_str() );
 520   } else {
 521     if( _initialized ) {
 522       iaxc_dump_all_calls();
 523       iaxc_millisleep(IAX_DELAY);
 524       iaxc_input_level_set( 0.0 );
 525       iaxc_output_level_set( _speakerLevel_node->getFloatValue() );
 526       _callComm0 = -1;
 527       _enabled = true;
 528     }
 529   }
 530 }
 531
 532
 533
 534 /*
 535   \param freq The requested frequency e.g 120.825
 536   \return The ICAO code as string e.g LFMV
 537 */
 538
 539 std::string FGCom::getAirportCode(const double& freq)
 540 {
 541   SGGeod aircraftPos = globals->get_aircraft_position();
 542
 543   for(size_t i=0; i<sizeof(special_freq)/sizeof(special_freq[0]); i++) { // Check if it's a special freq
 544     if(special_freq[i] == _currentFreqKhz) {
 545       return NULL_ICAO;
 546     }
 547   }
 548
 549   flightgear::CommStation* apt = flightgear::CommStation::findByFreq(_currentFreqKhz, aircraftPos);
 550   if( !apt ) {
 551     return std::string();
 552   }
 553
 554   if( apt->type() == FGPositioned::FREQ_TOWER ) {
 555     _maxRange = MAX_TWR_RANGE;
 556     _minRange = MIN_GNDTWR_RANGE;
 557   } else if( apt->type() == FGPositioned::FREQ_GROUND ) {
 558     _maxRange = MAX_GND_RANGE;
 559     _minRange = MIN_GNDTWR_RANGE;
 560   } else {
 561     _maxRange = MAX_RANGE;
 562     _minRange = MIN_RANGE;
 563   }
 564
 565   _aptPos = apt->geod();
 566   return apt->airport()->ident();
 567 }
 568
 569
 570
 571 /*
 572   \param freq The requested frequency e.g 120.825
 573   \param iaco The associated ICAO code e.g LFMV
 574   \return The phone number as string i.e username:password@fgcom.flightgear.org/0176707786120825
 575 */
 576
 577 std::string FGCom::computePhoneNumber(const double& freq, const std::string& icao) const
 578 {
 579   if( icao.empty() )
 580     return std::string();
 581
 582   char phoneNumber[256];
 583   char exten[32];
 584   char tmp[5];
 585
 586   /*Convert ICAO to ASCII */
 587   sprintf( tmp, "%4s", icao.c_str() );
 588
 589   /*Built the phone number */
 590   sprintf( exten,
 591            "%02d%02d%02d%02d%02d%06d",
 592            01,
 593            tmp[0],
 594            tmp[1],
 595            tmp[2],
 596            tmp[3],
 597            (int) (freq * 1000 + 0.5) );
 598   exten[16] = '\0';
 599
 600   snprintf( phoneNumber,
 601             sizeof (phoneNumber),
 602             "%s:%s@%s/%s",
 603             _username.c_str(),
 604             _password.c_str(),
 605             _server.c_str(),
 606             exten);
 607
 608   return phoneNumber;
 609 }
 610
 611
 612
 613 /*
 614   \return A boolean value, 1=in range, 0=out of range
 615 */
 616
 617 bool FGCom::isInRange(const double &freq) const
 618 {
 619     for(size_t i=0; i<sizeof(special_freq)/sizeof(special_freq[0]); i++) { // Check if it's a special freq
 620       if( (special_freq[i]) == _currentFreqKhz ) {
 621         return 1;
 622       }
 623     }
 624
 625     SGGeod acftPos = globals->get_aircraft_position();
 626     double distNm = SGGeodesy::distanceNm(_aptPos, acftPos);
 627     double delta_elevation_ft = fabs(acftPos.getElevationFt() - _aptPos.getElevationFt());
 628     double rangeNm = 1.23 * sqrt(delta_elevation_ft);
 629
 630     if (rangeNm > _maxRange) rangeNm = _maxRange;
 631     if (rangeNm < _minRange) rangeNm = _minRange;
 632     if( distNm > rangeNm )   return 0;
 633     return 1;
 634 }
 635
 636