c# 实现语音聊天的实战示例

一、语音聊天说专业点就是即时语音，是一种基于网络的快速传递语音信息的技术，普遍应用于各类社交软件中，优势主要有以下几点：

（1）时效性：视频直播会因为带宽问题有时出现延迟高的问题，而语音直播相对来说会好很多，延迟低，并且能够第·一时间与听众互动，时效性强。

（2）隐私性：这一点体现在何处，如主播不想暴露自己的长相，或者进行问题回答是，没有视频的话会让主播感到更安心，所以语音直播隐私性更强。

（3）内容质量高：因为语音直播不靠“颜值”只有好的内容才能够吸引用户，所以语音直播相对来说内容质量更高。

（4）成本降低：语音直播相对视频直播来说，带宽流量等都会便宜许多，成本降低不少，更加实惠。

二、语音聊天主要步骤：音频采集、压缩编码、网络传输、解码还原、播放音频，如下图所示

下面就从代码的角度来详说一下这几个步骤。

（1）音频采集，读取麦克风设备数据

private readonly WaveIn _waveIn;
_waveIn = new WaveIn();
_waveIn.BufferMilliseconds = 50;
_waveIn.DeviceNumber = 0;
_waveIn.DataAvailable += OnAudioCaptured;
_waveIn.StartRecording();

（2）音频数据压缩编码，常见压缩格式比较多，例如mp3、acc、speex等，这里以speex为例

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）网络传输，为了保证即时传输udp协议有着天然的优点

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）服务器转发，客户端使用udp，服务器这里同样也使用udp来转发

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）解码还原，客户端将从服务器收到的数据按约定的压缩格式，进行解压缩还原成音频数据

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）播放音频，使用播放设备来播放解码后的音频数据

 private readonly IWavePlayer _waveOut;
 _waveOut = new WaveOut();
 _waveOut.Init(_waveProvider);
 _waveOut.Play();

三、测试运行，通过分析语音聊天的几个关键问题点后，按步骤封装好代码，接下来就是用实例来测试一下效果了。

客户端封装在按钮事件中：

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;
  }
}

服务端封装在main函数中：

ConsoleHelper.WriteLine("正在初始化语音服务器...", ConsoleColor.DarkBlue);
_gAudioServer = new GAudioServer(filePort + 1);
ConsoleHelper.WriteLine("语音服务器初始化完毕...", ConsoleColor.DarkBlue);
ConsoleHelper.WriteLine("正在启动语音服务器...", ConsoleColor.DarkBlue);
_gAudioServer.Start();
ConsoleHelper.WriteLine("语音服务器初始化完毕", ConsoleColor.DarkBlue);

万事俱备，现在F5跑起来试试。

如上红框所示，喊了几句相当于Hello World的Hello没有问题，大功初步告成~

原文作者：https://www.cnblogs.com/yswenli/p/14353482.html
更多内容欢迎我的的github：https://github.com/yswenli/GFF
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