如何在 Qt 中通过以太网播放流音频？答案

【问题标题】：How I can play streaming audio over Ethernet in Qt?如何在 Qt 中通过以太网播放流音频？
【发布时间】：2018-12-01 15:40:27
【问题描述】：

我的目标是通过 LAN 网络传输 *.wav 文件，没有延迟或最少。

我们还分部分读取服务器机器上的文件，均为 320 字节。在此之后，我们通过 UDP 发送数据包并在 jitter-buffer 中写入接收。抖动缓冲区的大小为 10。我应该在计时器上设置什么延迟才能获得清晰的声音？

这里是发件人：

void MainWindow::on_start_tx_triggered()
{
    timer1 = new QTimer (this);
    udpSocketout = new QUdpSocket(this);
    qDebug()<<"Start";
    for (int i = 0; i < playlist.size(); ++i)
    {
        inputFile.setFileName(playlist.at(i));
        qDebug()<<inputFile.fileName();
        if (!inputFile.open(QIODevice::ReadOnly))
        {
            qDebug()<< "file not found;";
        }
    }
    connect(timer1, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(writeDatagrams()));
    timer1->start(5);
}

void MainWindow::writeDatagrams()
{
    if(!inputFile.atEnd()){
        payloadout = inputFile.read(320);
    }
    qDebug()<<payloadout;
    QDataStream out(&datagramout, QIODevice::WriteOnly);
    out.setVersion(QDataStream::Qt_4_7);
    out << qint64(0);
    out << payloadout;
    out.device()->seek(qint64(0));
    out << qint64(datagramout.size() - sizeof(qint64));
    qint64 writtenBytes = udpSocketout->writeDatagram(datagramout, remoteHOST, remotePORT);
    qDebug() << "Sent " << writtenBytes << " bytes.";
}

这是接收器和播放器：

void MainWindow::on_start_rx_triggered()
{
    udpSocketin = new QUdpSocket(this);
    udpSocketin->bind(localHOST, localPORT);
    connect(udpSocketin, SIGNAL(readyRead()),
            this, SLOT(readDatagrams()));
    QDataStream out(&datagramout, QIODevice::WriteOnly);
    out.setVersion(QDataStream::Qt_4_7);
    timer2 =  new QTimer (this);
    connect(timer2, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(playbuff()));
    timer2->start(50);
    audioout = new QAudioOutput(format, this);
}

void MainWindow::readDatagrams()
{
    datagramin.resize(udpSocketin->pendingDatagramSize());
    qint64 receiveBytes = udpSocketin->readDatagram(datagramin.data(), datagramin.size());
    qDebug() << "Receive " << receiveBytes << " bytes.";
    QDataStream in(&datagramin, QIODevice::ReadOnly);
    in.setVersion(QDataStream::Qt_4_7);
    quint64 size = 0;
    if(in.device()->size() > sizeof(quint64))
    {
        in >> size;
    }
    else
        return;
    if(in.device()->size() < size)
        return;
    in >> payloadin;
    qDebug() << payloadin.size();
    emit jitterbuff();
}

void MainWindow::jitterbuff()
{
    if (buff_pos < SIZE_OF_BUF)
    {
        QDataStream out(&buffered, QIODevice::WriteOnly);
        out.setVersion(QDataStream::Qt_4_7);
        out << payloadin;
        buff_pos++;
    }
    else
        buff_pos = 0;
}

void MainWindow::playbuff()
{
    qDebug() << "YES!!!";
    buffer = new QBuffer(&buffered);
    buffer->open(QIODevice::ReadOnly);
    audioout->start(buffer);
    QEventLoop loop;
    QTimer::singleShot(50, &loop, SLOT(quit()));
    loop.exec();
    buffer->close();
}

【问题讨论】：

我没有看你的代码，因为我不熟悉Qt，但是关于通过lans发送音频的一些一般性说明： 1.虽然丢包率很低，但你还是要做好偶尔的准备数据包丢失。 2. 我没有大量的 lan 经验，但我猜你可以得到大约 100 毫秒或更短的延迟。
100 毫秒，流式音频的延迟太高了...是的，我准备丢包，因为我使用 UDP。但我想在输出时获得清晰的声音。我使用缓冲数据（例如在 last.fm 上这样做）
另外，我如何理解如果我使用：sampleRate = 8000 kHz sampleSize = 8 位并从文件中读取 320 字节，那么我在数据中有 5ms 的声音，例如抖动缓冲区的大小是 10 个单元格我有 5*10 毫秒的抖动缓冲区延迟 + 5 毫秒的打包延迟。结果我将有 55 毫秒的总延迟。不是吗？让我知道是否有误。
您说“100 毫秒它对于流式音频的延迟太高了......”，这取决于您的应用程序：对于语音/电话，不。可能是为了音乐。对于视频，也许（我会尝试将视频应用程序的音频总延迟保持在一个视频帧以下，通常约为 1/30 秒 = 33 毫秒）。如果您需要所有客户端以相位精确的同步播放音频，您将需要比您正在做的更复杂的方法。
忽略标头，未压缩的单声道 8 位 8kHz 文件在每个 320 字节块中包含 40 毫秒：1 个样本 = 8 位 = 8 字节。 8 kHz/320 个样本 = .04 秒 = 40 毫秒。请注意，我通过让单位取消 (Hz = 1/sec) en.wikipedia.org/wiki/Dimensional_analysis 来计算

标签： qt audio streaming networkstream

【解决方案1】：

这个问题已经解决了。 QAdioOutput 有两种模式；有“推”和“拉”之分。我给了一个 QIODevice 的指针，然后直接向它写入数据。解决方案：

读取 UDP 套接字：

void MainWindow::on_start_rx_triggered()
{
    udpSocketin = new QUdpSocket(this);
    udpSocketin->bind(localPORT);
    connect(udpSocketin, SIGNAL(readyRead()), this, SLOT(readDatagrams()));
    QDataStream out(&datagramout, QIODevice::WriteOnly);
    out.setVersion(QDataStream::Qt_4_7);
    timer2 = new QTimer (this);
    connect(timer2, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(playbuff()));
    timer2->setInterval(15*9);
    audioout = new QAudioOutput(format, this);
    input = audioout->start();
}

void MainWindow::readDatagrams()
{
    if (udpSocketin->hasPendingDatagrams()){
    datagramin.resize(udpSocketin->pendingDatagramSize());
    qint64 receiveBytes = udpSocketin->readDatagram(datagramin.data(), datagramin.size());
    if (receiveBytes <= 0)
    {
        msg.warning(this, "File ERROR", "The end!", QMessageBox::Ok);
        emit on_stop_rx_triggered();
    }
    QDataStream in(&datagramin, QIODevice::ReadOnly);
    in.setVersion(QDataStream::Qt_4_7);
    quint64 size = 0;
    if(in.device()->size() > sizeof(quint64))
    {
        in >> size;
    }
    else return;
    in >> rxfilename;
    in >> name;
    in >> payloadin;
    emit jitterbuff();
}

void MainWindow::jitterbuff()
{
    if (buff_pos < SIZE_OF_BUF)
    {
        buffered.append(payloadin);
        buff_pos++;
    }
    else
    {
        timer2->start();
        buffered.clear();
        buff_pos = 0;
    }
}

void MainWindow::playbuff()
{
    if (!buffered.isEmpty())
    {
        buffer = new QBuffer(&buffered);
        buffer->open(QIODevice::ReadOnly);
        input->write(buffered);
        buffer->close();
    }
}

写入 UDP 套接字：

void MainWindow::on_start_tx_triggered()
{
    timer1 = new QTimer (this);
    udpSocketout = new QUdpSocket(this);
    inputFile.setFileName(playlist.at(playIDfile));
    if (!inputFile.open(QIODevice::ReadOnly))
    {
        msg.warning(this, "File ERROR", "File not found!", QMessageBox::Ok);
        return;
    }
    fileinfo = new QFileInfo (inputFile);
    txfilename = fileinfo->fileName();
    ui->playedFile->setText("Now played: " + txfilename);
    connect(timer1, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(writeDatagrams()));
    timer1->start(15);
}
void  MainWindow::writeDatagrams()
{

    if(!inputFile.atEnd()){
        payloadout = inputFile.read(SIZE_OF_SOUND);
        QDataStream out(&datagramout, QIODevice::WriteOnly);
        out.setVersion(QDataStream::Qt_4_7);
        out << qint64(0);
        out << txfilename;
        out << name;
        out << payloadout;
        out.device()->seek(qint64(0));
        out << qint64(datagramout.size() - sizeof(qint64));
        qint64 writtenBytes = udpSocketout->writeDatagram(datagramout, remoteHOST, remotePORT);
    }
}

如果有人有问题，我会尽力帮助他/她。

【讨论】：