C#用6步實(shí)現(xiàn)語音聊天
一、前言
語音聊天 專業(yè)點(diǎn)就是即時語音，是一種基于網(wǎng)絡(luò)的快速傳遞語音信息的技術(shù)，普遍應(yīng)用于各類社交軟件中，優(yōu)勢主要有以下幾點(diǎn)：
1、時效性：視頻直播會因?yàn)閹拞栴}有時出現(xiàn)延遲高的問題，而語音直播相對來說會好很多，延遲低，并且能夠第·一時間與聽眾互動，時效性強(qiáng)。
2、隱私性：這一點(diǎn)體現(xiàn)在何處，如主播不想暴露自己的長相，或者進(jìn)行問題回答是，沒有視頻的話會讓主播感到更安心，所以語音直播隱私性更強(qiáng)。
3、內(nèi)容質(zhì)量高：因?yàn)檎Z音直播不靠"顏值"只有好的內(nèi)容才能夠吸引用戶，所以語音直播相對來說內(nèi)容質(zhì)量更高。
4、成本降低：語音直播相對視頻直播來說，帶寬流量等都會便宜許多，成本降低不少，更加實(shí)惠。
二、語音聊天
主要步驟：音頻采集、壓縮編碼、網(wǎng)絡(luò)傳輸、解碼還原、播放音頻，如下圖所示
下面就從代碼的角度來詳說一下這幾個步驟。
1、音頻采集，讀取麥克風(fēng)設(shè)備數(shù)據(jù)
private readonly WaveIn _waveIn;
_waveIn = new WaveIn();
_waveIn.BufferMilliseconds = 50;
_waveIn.DeviceNumber = 0;
_waveIn.DataAvailable += OnAudioCaptured;
_waveIn.StartRecording();
2、音頻數(shù)據(jù)壓縮編碼，常見壓縮格式比較多，例如mp3、acc、speex等，這里以speex為例
private readonly WideBandSpeexCodec _speexCodec;
_speexCodec = new WideBandSpeexCodec();
_waveIn.WaveFormat = _speexCodec.RecordFormat;
void OnAudioCaptured(object sender, WaveInEventArgs e)
{
byte[] encoded = _speexCodec.Encode(e.Buffer, 0, e.BytesRecorded);
_audioClient.Send(encoded);
}
3、網(wǎng)絡(luò)傳輸，為了保證即時傳輸udp協(xié)議有著天然的優(yōu)點(diǎn)
using SAEA.Sockets;
using SAEA.Sockets.Base;
using SAEA.Sockets.Model;
using System;
using System.Net;
namespace GFF.Component.GAudio.Net
{
public class AudioClient
{
IClientSocket _udpClient;
BaseUnpacker _baseUnpacker;
public event Action<Byte[]> OnReceive;
public AudioClient(IPEndPoint endPoint)
{
var bContext = new BaseContext();
_udpClient = SocketFactory.CreateClientSocket(SocketOptionBuilder.Instance.SetSocket(SAEASocketType.Udp)
.SetIPEndPoint(endPoint)
.UseIocp(bContext)
.SetReadBufferSize(SocketOption.UDPMaxLength)
.SetWriteBufferSize(SocketOption.UDPMaxLength)
.Build());
_baseUnpacker = (BaseUnpacker)bContext.Unpacker;
_udpClient.OnReceive += _udpClient_OnReceive;
}
private void _udpClient_OnReceive(byte[] data)
{
OnReceive?.Invoke(data);
}
public void Connect()
{
_udpClient.Connect();
}
public void Send(byte[] data)
{
_udpClient.SendAsync(data);
}
public void Disconnect()
{
_udpClient.Disconnect();
}
}
}
4、服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)，客戶端使用udp，服務(wù)器這里同樣也使用udp來轉(zhuǎn)發(fā)
using SAEA.Sockets;
using SAEA.Sockets.Base;
using SAEA.Sockets.Interface;
using SAEA.Sockets.Model;
using System;
using System.Collections.Concurrent;
using System.Net;
using System.Threading.Tasks;
namespace GFF.Component.GAudio.Net
{
public class AudioServer
{
IServerSocket _udpServer;
ConcurrentDictionary<string, IUserToken> _cache;
public AudioServer(IPEndPoint endPoint)
{
_cache = new ConcurrentDictionary<string, IUserToken>();
_udpServer = SocketFactory.CreateServerSocket(SocketOptionBuilder.Instance.SetSocket(SAEASocketType.Udp)
.SetIPEndPoint(endPoint)
.UseIocp<BaseContext>()
.SetReadBufferSize(SocketOption.UDPMaxLength)
.SetWriteBufferSize(SocketOption.UDPMaxLength)
.SetTimeOut(5000)
.Build());
_udpServer.OnAccepted += _udpServer_OnAccepted;
_udpServer.OnDisconnected += _udpServer_OnDisconnected;
_udpServer.OnReceive += _udpServer_OnReceive;
}
public void Start()
{
_udpServer.Start();
}
public void Stop()
{
_udpServer.Stop();
}
private void _udpServer_OnReceive(ISession currentSession, byte[] data)
{
Parallel.ForEach(_cache.Keys, (id) =>
{
try
{
_udpServer.SendAsync(id, data);
}
catch { }
});
}
private void _udpServer_OnAccepted(object obj)
{
var ut = (IUserToken)obj;
if (ut != null)
{
_cache.TryAdd(ut.ID, ut);
}
}
private void _udpServer_OnDisconnected(string ID, Exception ex)
{
_cache.TryRemove(ID, out IUserToken _);
}
}
}
5、解碼還原，客戶端將從服務(wù)器收到的數(shù)據(jù)按約定的壓縮格式，進(jìn)行解壓縮還原成音頻數(shù)據(jù)
private readonly BufferedWaveProvider _waveProvider;
_waveProvider = new BufferedWaveProvider(_speexCodec.RecordFormat);
private void _audioClient_OnReceive(byte[] data)
{
byte[] decoded = _speexCodec.Decode(data, 0, data.Length);
_waveProvider.AddSamples(decoded, 0, decoded.Length);
}
6、播放音頻，使用播放設(shè)備來播放解碼后的音頻數(shù)據(jù)
private readonly IWavePlayer _waveOut;
_waveOut = new WaveOut();
_waveOut.Init(_waveProvider);
_waveOut.Play();
三、測試運(yùn)行
通過分析語音聊天的幾個關(guān)鍵問題點(diǎn)后，按步驟封裝好代碼，接下來就是用實(shí)例來測試一下效果了。
客戶端封裝在按鈕事件中：
GAudioClient _gAudioClient = null;
private void toolStripDropDownButton2_ButtonClick(object sender, EventArgs e)
{
if (_gAudioClient == null)
{
ClientConfig clientConfig = ClientConfig.Instance();
_gAudioClient = new GAudioClient(clientConfig.IP, clientConfig.Port + 2);
_gAudioClient.Start();
}
else
{
_gAudioClient.Dispose();
_gAudioClient = null;
}
}
服務(wù)端封裝在main函數(shù)中：
ConsoleHelper.WriteLine("正在初始化語音服務(wù)器...", ConsoleColor.DarkBlue);
_gAudioServer = new GAudioServer(filePort + 1);
ConsoleHelper.WriteLine("語音服務(wù)器初始化完畢...", ConsoleColor.DarkBlue);
ConsoleHelper.WriteLine("正在啟動語音服務(wù)器...", ConsoleColor.DarkBlue);
_gAudioServer.Start();
ConsoleHelper.WriteLine("語音服務(wù)器初始化完畢", ConsoleColor.DarkBlue);
萬事俱備，現(xiàn)在F5跑起來試試。
如上紅框所示，喊了幾句相當(dāng)于Hello World的Hello沒有問題，大功初步告成~
本文作者：yswenli信息來源：cnblogs.com yswenli
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