3 Программная реализация

Описание и проектирование программы, а также выбор языка программирования и библиотек выполнено. Теперь, непосредственно, можно приступать к реализации программы скрытого наблюдения.

3.1 Детальная реализация функциональных частей по

Для начала подключим функцию обратного вызова к потоку аудио ввода. Для этого необходимо указать следующие параметры:

• samplerate – частота дискретизации;

• device – идентификатор аудиоустройства в системе;

• channels – количество каналов для записи;

• callback – имя функция обратного вызова для обработки получаемых данных.

Для этих параметров создадим глобальные переменные с аналогичными названиями. Также предусмотрим возможность не указывать частоту дискретизации, в таком случае будет задано значение по умолчанию для данного устройства.

Листинг 3.1 – Задание параметров потока аудио ввода

1. if samplerate is None:

2. device_info = sd.query_devices(device, 'input')

3. samplerate = int(device_info['default_samplerate'])

4. with sd.InputStream(samplerate=samplerate, device=device,

5. channels=channels, callback=callback):

6. logging.info('Listening...')

7. print('Listening...')

Далее необходимо создать саму функцию обратного вызова. Функция имеет следующие параметры:

• indata – аудиоданные;

• frames – количество кадров;

• time – словарь со следующими ключами: input_buffer_adc, current_time и output_buffer_dac_time (значения см. в документации PortAudio);

• status – один из флагов обратного вызова (значения см. в документации PortAudio).

Данные будут сохраняться в очередь записи. Здесь необходимо предусмотреть задание времени записи, ограничение максимального времени записи и подсчет количества данных в очереди. Создадим для них глобальные переменные: timeout, max_timeout, qsize. Для запуска записи измерим уровень громкости и сравним с порогом акустопуска. Для порога акустопуска создадим глобальную переменную trigger.

Листинг 3.2 – Функция обратного вызова

1. def callback(indata, frames, time, status):

2. global timeout, max_timeout, qsize

3. volume = numpy.linalg.norm(indata) * 100

4. if volume > trigger:

5. timeout = t.time() + record_seconds

6. if max_timeout == 0:

7. max_timeout = t.time() + max_record_seconds

8. if t.time() < timeout and t.time() < max_timeout:

9. q.put(indata.copy())

10. qsize += 1

11. else:

12. timeout = 0

13. max_timeout = 0

Теперь приступим к записи файлов. Проверив наличие данных в очереди для записи, убедимся в существовании папки с текущей датой, в которую будет записывать аудиофайлы. Если папка отсутствует – создаем. После этого создаем звуковой файл для чего необходимо указать следующие параметры:

• path – путь к файлу, включая его имя и расширение;

• mode – режим записи файла;

• sfinfo – структура в которой задаются параметры аудио файла.

Проверяем время записи и наличие данных в очереди. Извлекаем данные из очереди и записываем в файл. Уменьшаем счетчик размера очереди. Процесс повторяется вновь при помощи цикла while.

Листинг 3.3 – Запись аудиофайла

1. while True:

2. if qsize > 0:

3. now = dt.datetime.now()

4. folder = now.strftime('%Y-%m-%d')

5. if not os.path.isdir(folder)

6. os.mkdir(folder)

7. os.chdir(folder)

8. filename = now.strftime('%Y-%m-%d %H-%M-%S.wav')

9. with sf.SoundFile(filename, mode='x',

10. samplerate=samplerate,

11. channels=channels, subtype=subtype) as file:

12. logging.info('Recording started: ' +

13. repr(filename))

14. print('Recording started: ' + repr(filename))

15. while t.time() < timeout or qsize > 0:

16. if qsize > 0:

17. file.write(q.get())

18. qsize -= 1

19. logging.info('Recording finished: ' +

20. repr(filename))

21. print('Recording finished: ' + repr(filename))

22. os.chdir("..")

При запуске программы добавим проверку на наличие конфигурационного файла. При наличии его будет производиться чтение параметров с записью в глобальные переменные. При его отсутствии будет создан новый с значениями по умолчанию. Значения по умолчанию будем записывать следующие:

Таблица 3.1 – Значения по умолчанию для файла конфигурации

Название параметра	Значение
device	0
samplerate	None
channels	1
subtype	‘PCM_24’
record_seconds	10
max_record_seconds	600
trigger	50
log_level	20

Листинг 3.4 – Создание и чтение файла конфигурации

1. if os.path.exists('settings.ini'):

2. config = cp.ConfigParser()

3. config.read('settings.ini')

4. # читаем значения из конфиг. файла

5. device = int(config.get('settings', 'device'))

6. samplerate = config.get('settings', 'samplerate')

7. channels = int(config.get('settings', 'channels'))

8. subtype = config.get('settings', 'subtype')

9. record_seconds = int(config.get('settings',

10. 'record_seconds'))

11. max_record_seconds = int(config.get('settings',

12. 'max_record_seconds'))

13. trigger = int(config.get('settings', 'trigger'))

14. log_level = int(config.get('settings', 'log_level'))

15. if samplerate == 'None':

16. samplerate = None

17. else:

18. samplerate = int(samplerate)

19. else:

20. logging.warning('Error opening the settings file')

21. print('Error opening the settings file')

22. config = cp.ConfigParser()

23. config.add_section('settings')

24. config.set('settings', 'device', str(device))

25. config.set('settings', 'samplerate', str(samplerate))

26. config.set('settings', 'channels', str(channels))

27. config.set('settings', 'subtype', str(subtype))

28. config.set('settings', 'record_seconds',

29. str(record_seconds))

30. config.set('settings', 'max_record_seconds',

31. str(max_record_seconds))

32. config.set('settings', 'trigger', str(trigger))

33. config.set('settings', 'log_level', str(log_level))

34. with open('settings.ini', "w") as config_file:

35. config.write(config_file)