Yabin Li
2023-08-08 b454a1054fadbff0ee963944ff42f66b98317582
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
/**
 * Copyright FunASR (https://github.com/alibaba-damo-academy/FunASR). All Rights
 * Reserved. MIT License  (https://opensource.org/licenses/MIT)
 */
/* 2022-2023 by zhaomingwork */
 
// websocket server for asr engine
// take some ideas from https://github.com/k2-fsa/sherpa-onnx
// online-websocket-server-impl.cc, thanks. The websocket server has two threads
// pools, one for handle network data and one for asr decoder.
// now only support offline engine.
 
#include "websocket-server-2pass.h"
 
#include <thread>
#include <utility>
#include <vector>
 
context_ptr WebSocketServer::on_tls_init(tls_mode mode,
                                         websocketpp::connection_hdl hdl,
                                         std::string& s_certfile,
                                         std::string& s_keyfile) {
  namespace asio = websocketpp::lib::asio;
 
  LOG(INFO) << "on_tls_init called with hdl: " << hdl.lock().get();
  LOG(INFO) << "using TLS mode: "
            << (mode == MOZILLA_MODERN ? "Mozilla Modern"
                                       : "Mozilla Intermediate");
 
  context_ptr ctx = websocketpp::lib::make_shared<asio::ssl::context>(
      asio::ssl::context::sslv23);
 
  try {
    if (mode == MOZILLA_MODERN) {
      // Modern disables TLSv1
      ctx->set_options(
          asio::ssl::context::default_workarounds |
          asio::ssl::context::no_sslv2 | asio::ssl::context::no_sslv3 |
          asio::ssl::context::no_tlsv1 | asio::ssl::context::single_dh_use);
    } else {
      ctx->set_options(asio::ssl::context::default_workarounds |
                       asio::ssl::context::no_sslv2 |
                       asio::ssl::context::no_sslv3 |
                       asio::ssl::context::single_dh_use);
    }
 
    ctx->use_certificate_chain_file(s_certfile);
    ctx->use_private_key_file(s_keyfile, asio::ssl::context::pem);
 
  } catch (std::exception& e) {
    LOG(INFO) << "Exception: " << e.what();
  }
  return ctx;
}
 
nlohmann::json handle_result(FUNASR_RESULT result, std::string& online_res,
                             std::string& tpass_res, nlohmann::json msg) {
 
    websocketpp::lib::error_code ec;
    nlohmann::json jsonresult;
    jsonresult["text"]="";
 
    std::string tmp_online_msg = FunASRGetResult(result, 0);
    online_res += tmp_online_msg;
    if (tmp_online_msg != "") {
      LOG(INFO) << "online_res :" << tmp_online_msg;
      jsonresult["text"] = tmp_online_msg; 
      jsonresult["mode"] = "2pass-online";
    }
    std::string tmp_tpass_msg = FunASRGetTpassResult(result, 0);
    tpass_res += tmp_tpass_msg;
    if (tmp_tpass_msg != "") {
      LOG(INFO) << "offline results : " << tmp_tpass_msg;
      jsonresult["text"] = tmp_tpass_msg; 
      jsonresult["mode"] = "2pass-offline";    
    }
 
    if (msg.contains("wav_name")) {
      jsonresult["wav_name"] = msg["wav_name"];
    }
 
    return jsonresult;
}
// feed buffer to asr engine for decoder
void WebSocketServer::do_decoder(
    std::vector<char>& buffer, websocketpp::connection_hdl& hdl,
    nlohmann::json& msg, std::vector<std::vector<std::string>>& punc_cache,
    websocketpp::lib::mutex& thread_lock, bool& is_final,
    FUNASR_HANDLE& tpass_online_handle, std::string& online_res,
    std::string& tpass_res) {
 
  // lock for each connection
  scoped_lock guard(thread_lock);
  FUNASR_RESULT Result = nullptr;
  int asr_mode_ = 2;
  if (msg.contains("mode")) {
    std::string modeltype = msg["mode"];
    if (modeltype == "offline") {
      asr_mode_ = 0;
    } else if (modeltype == "online") {
      asr_mode_ = 1;
    } else if (modeltype == "2pass") {
      asr_mode_ = 2;
    }
  } else {
    // default value
    msg["mode"] = "2pass";
    asr_mode_ = 2;
  }
 
  try {
    // loop to send chunk_size 800*2 data to asr engine.   TODO: chunk_size need get from client 
    while (buffer.size() >= 800 * 2) {
      std::vector<char> subvector = {buffer.begin(),
                                      buffer.begin() + 800 * 2};
      buffer.erase(buffer.begin(), buffer.begin() + 800 * 2);
 
      try{
        Result =
            FunTpassInferBuffer(tpass_handle, tpass_online_handle,
                                subvector.data(), subvector.size(), punc_cache,
                                false, msg["audio_fs"], msg["wav_format"], (ASR_TYPE)asr_mode_);
      }catch (std::exception const &e)
      {
          LOG(ERROR)<<e.what();
      }
      if (Result) {
        websocketpp::lib::error_code ec;
        nlohmann::json jsonresult =
            handle_result(Result, online_res, tpass_res, msg["wav_name"]);
        jsonresult["is_final"] = false;
        if(jsonresult["text"] != "") {
          if (is_ssl) {
            wss_server_->send(hdl, jsonresult.dump(),
                              websocketpp::frame::opcode::text, ec);
          } else {
            server_->send(hdl, jsonresult.dump(),
                          websocketpp::frame::opcode::text, ec);
          }
        }
        FunASRFreeResult(Result);
      }
 
    }
    if(is_final){
 
      try{
        Result = FunTpassInferBuffer(tpass_handle, tpass_online_handle,
                                      buffer.data(), buffer.size(), punc_cache,
                                      is_final, msg["audio_fs"], msg["wav_format"], (ASR_TYPE)asr_mode_);
      }catch (std::exception const &e)
      {
          LOG(ERROR)<<e.what();
      }
      for(auto &vec:punc_cache){
        vec.clear();
      }
      if (Result) {
        websocketpp::lib::error_code ec;
        nlohmann::json jsonresult =
            handle_result(Result, online_res, tpass_res, msg["wav_name"]);
        jsonresult["is_final"] = true;
        if (is_ssl) {
          wss_server_->send(hdl, jsonresult.dump(),
                            websocketpp::frame::opcode::text, ec);
        } else {
          server_->send(hdl, jsonresult.dump(),
                        websocketpp::frame::opcode::text, ec);
        }
        FunASRFreeResult(Result);
      }
    }
 
  } catch (std::exception const& e) {
    std::cerr << "Error: " << e.what() << std::endl;
  }
}
 
void WebSocketServer::on_open(websocketpp::connection_hdl hdl) {
  scoped_lock guard(m_lock);     // for threads safty
  check_and_clean_connection();  // remove closed connection
 
  std::shared_ptr<FUNASR_MESSAGE> data_msg =
      std::make_shared<FUNASR_MESSAGE>();  // put a new data vector for new
                                           // connection
  data_msg->samples = std::make_shared<std::vector<char>>();
  data_msg->thread_lock = new websocketpp::lib::mutex();
 
  data_msg->msg = nlohmann::json::parse("{}");
  data_msg->msg["wav_format"] = "pcm";
  data_msg->msg["audio_fs"] = 16000;
  data_msg->punc_cache =
      std::make_shared<std::vector<std::vector<std::string>>>(2);
  // std::vector<int> chunk_size = {5, 10, 5};  //TODO, need get from client
  // FUNASR_HANDLE tpass_online_handle =
  //     FunTpassOnlineInit(tpass_handle, chunk_size);
  // data_msg->tpass_online_handle = tpass_online_handle;
  data_map.emplace(hdl, data_msg);
  LOG(INFO) << "on_open, active connections: " << data_map.size();
 
}
 
void WebSocketServer::on_close(websocketpp::connection_hdl hdl) {
  scoped_lock guard(m_lock);
  std::shared_ptr<FUNASR_MESSAGE> data_msg  = nullptr;
  auto it_data = data_map.find(hdl);
  if (it_data != data_map.end()) {
    data_msg  = it_data->second;
  }
  else
  {
    return;
  }
  scoped_lock guard_decoder(*(data_msg->thread_lock));  //wait for do_decoder finished and avoid access freed tpass_online_handle 
  FunTpassOnlineUninit(data_msg->tpass_online_handle);
  data_map.erase(hdl);  // remove data vector when  connection is closed
  LOG(INFO) << "on_close, active connections: "<< data_map.size();
}
 
// remove closed connection
void WebSocketServer::check_and_clean_connection() {
  std::vector<websocketpp::connection_hdl> to_remove;  // remove list
  auto iter = data_map.begin();
  while (iter != data_map.end()) {  // loop to find closed connection
    websocketpp::connection_hdl hdl = iter->first;
 
    if (is_ssl) {
      wss_server::connection_ptr con = wss_server_->get_con_from_hdl(hdl);
      if (con->get_state() != 1) {  // session::state::open ==1
        to_remove.push_back(hdl);
      }
    } else {
      server::connection_ptr con = server_->get_con_from_hdl(hdl);
      if (con->get_state() != 1) {  // session::state::open ==1
        to_remove.push_back(hdl);
      }
    }
 
    iter++;
  }
  for (auto hdl : to_remove) {
    data_map.erase(hdl);
    LOG(INFO) << "remove one connection ";
  }
}
void WebSocketServer::on_message(websocketpp::connection_hdl hdl,
                                 message_ptr msg) {
  unique_lock lock(m_lock);
  // find the sample data vector according to one connection
 
  std::shared_ptr<FUNASR_MESSAGE> msg_data = nullptr;
 
  auto it_data = data_map.find(hdl);
  if (it_data != data_map.end()) {
    msg_data = it_data->second;
  }
 
  std::shared_ptr<std::vector<char>> sample_data_p = msg_data->samples;
  std::shared_ptr<std::vector<std::vector<std::string>>> punc_cache_p =
      msg_data->punc_cache;
  websocketpp::lib::mutex* thread_lock_p = msg_data->thread_lock;
 
  lock.unlock();
 
  if (sample_data_p == nullptr) {
    LOG(INFO) << "error when fetch sample data vector";
    return;
  }
 
  const std::string& payload = msg->get_payload();  // get msg type
 
  switch (msg->get_opcode()) {
    case websocketpp::frame::opcode::text: {
      nlohmann::json jsonresult = nlohmann::json::parse(payload);
 
      if (jsonresult.contains("wav_name")) {
        msg_data->msg["wav_name"] = jsonresult["wav_name"];
      }
      if (jsonresult.contains("mode")) {
        msg_data->msg["mode"] = jsonresult["mode"];
      }
      if (jsonresult.contains("wav_format")) {
        msg_data->msg["wav_format"] = jsonresult["wav_format"];
      }
      if (jsonresult.contains("audio_fs")) {
        msg_data->msg["audio_fs"] = jsonresult["audio_fs"];
      }
      if (jsonresult.contains("chunk_size")){
        if(msg_data->tpass_online_handle == NULL){
          std::vector<int> chunk_size_vec = jsonresult["chunk_size"].get<std::vector<int>>();
          FUNASR_HANDLE tpass_online_handle =
              FunTpassOnlineInit(tpass_handle, chunk_size_vec);
          msg_data->tpass_online_handle = tpass_online_handle;
        }
      }
      LOG(INFO) << "jsonresult=" << jsonresult << ", msg_data->msg="
                << msg_data->msg;
      if (jsonresult["is_speaking"] == false ||
          jsonresult["is_finished"] == true) {
        LOG(INFO) << "client done";
 
        // if it is in final message, post the sample_data to decode
        asio::post(
            io_decoder_,
            std::bind(&WebSocketServer::do_decoder, this,
                      std::move(*(sample_data_p.get())), std::move(hdl),
                      std::ref(msg_data->msg), std::ref(*(punc_cache_p.get())),
                      std::ref(*thread_lock_p), std::move(true),
                      std::ref(msg_data->tpass_online_handle),
                      std::ref(msg_data->online_res),
                      std::ref(msg_data->tpass_res)));
      }
      break;
    }
    case websocketpp::frame::opcode::binary: {
      // recived binary data
      const auto* pcm_data = static_cast<const char*>(payload.data());
      int32_t num_samples = payload.size();
 
      if (isonline) {
        sample_data_p->insert(sample_data_p->end(), pcm_data,
                              pcm_data + num_samples);
        int setpsize = 800 * 2;  // TODO, need get from client 
            // if sample_data size > setpsize, we post data to decode
        if (sample_data_p->size() > setpsize) {
            int chunksize = floor(sample_data_p->size() / setpsize);
            // make sure the subvector size is an integer multiple of setpsize
            std::vector<char> subvector = {
                  sample_data_p->begin(),
                  sample_data_p->begin() + chunksize * setpsize};
            // keep remain in sample_data
            sample_data_p->erase(sample_data_p->begin(),
                                  sample_data_p->begin() + chunksize * setpsize);
            // post to decode
            asio::post(io_decoder_,
                        std::bind(&WebSocketServer::do_decoder, this,
                                  std::move(subvector), std::move(hdl),
                                  std::ref(msg_data->msg),
                                  std::ref(*(punc_cache_p.get())),
                                  std::ref(*thread_lock_p), std::move(false),
                                  std::ref(msg_data->tpass_online_handle),
                                  std::ref(msg_data->online_res),
                                  std::ref(msg_data->tpass_res)));
        }
      } else {
        sample_data_p->insert(sample_data_p->end(), pcm_data,
                              pcm_data + num_samples);
      }
      break;
    }
    default:
      break;
  }
}
 
// init asr model
void WebSocketServer::initAsr(std::map<std::string, std::string>& model_path,
                              int thread_num) {
  try {
    tpass_handle = FunTpassInit(model_path, thread_num);
    if (!tpass_handle) {
      LOG(ERROR) << "FunTpassInit init failed";
      exit(-1);
    }
 
  } catch (const std::exception& e) {
    LOG(INFO) << e.what();
  }
}