c# 實現(xiàn)語音聊天的實戰(zhàn)示例

更新時間：2021年02月01日 09:24:20 作者：yswenli

這篇文章主要介紹了c# 實現(xiàn)語音聊天的實戰(zhàn)示例，幫助大家更好的理解和學(xué)習(xí)使用c#，感興趣的朋友可以了解下

一、語音聊天說專業(yè)點就是即時語音，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：

（1）時效性：視頻直播會因為帶寬問題有時出現(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：因為語音直播不靠“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

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)鍵問題點后，按步驟封裝好代碼，接下來就是用實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。