UDP音频传输：播放的声音有很大的噪音。

Question

我不知道如何解决这个问题，请帮助我 :)

我想将一个PC录制的声音通过UDP发送到另一台PC并播放它。

程序可能工作得很好，但声音中仍含有不适的噪音。 当我尝试在一个程序序列中录制和播放声音时，它可以正常工作，没有噪音。 但是，在使用UDP时，即使在同一台PC上使用IP 127.0.0.1，也会出现噪音。 起初，我认为原因是由于在其他PC上播放的声音超出了范围，我通过制作缓冲区来解决它。 它减少了一点噪音，但几乎所有的噪音仍然存在。

以下是代码

客户端

import pyaudio
import socket
from threading import Thread

frames = []

def udpStream():
    udp = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)    

    while True:
        if len(frames) > 0:
            udp.sendto(frames.pop(0), ("127.0.0.1", 12345))

    udp.close()

def record(stream, CHUNK):    
    while True:
        frames.append(stream.read(CHUNK))

if __name__ == "__main__":
    CHUNK = 1024
    FORMAT = pyaudio.paInt16
    CHANNELS = 2
    RATE = 44100

    p = pyaudio.PyAudio()

    stream = p.open(format = FORMAT,
                    channels = CHANNELS,
                    rate = RATE,
                    input = True,
                    frames_per_buffer = CHUNK,
                    )

    Tr = Thread(target = record, args = (stream, CHUNK,))
    Ts = Thread(target = udpStream)
    Tr.setDaemon(True)
    Ts.setDaemon(True)
    Tr.start()
    Ts.start()
    Tr.join()
    Ts.join()

服务器

import pyaudio
import socket
from threading import Thread

frames = []

def udpStream(CHUNK):

    udp = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
    udp.bind(("127.0.0.1", 12345))

    while True:
        soundData, addr = udp.recvfrom(CHUNK)
        frames.append(soundData)

    udp.close()

def play(stream, CHUNK):
    BUFFER = 10
    while True:
            if len(frames) == BUFFER:
                while True:
                    stream.write(frames.pop(0), CHUNK)

if __name__ == "__main__":
    FORMAT = pyaudio.paInt16
    CHUNK = 1024
    CHANNELS = 2
    RATE = 44100

    p = pyaudio.PyAudio()

    stream = p.open(format=FORMAT,
                    channels = CHANNELS,
                    rate = RATE,
                    output = True,
                    frames_per_buffer = CHUNK,
                    )

    Ts = Thread(target = udpStream, args=(CHUNK,))
    Tp = Thread(target = play, args=(stream, CHUNK,))
    Ts.setDaemon(True)
    Tp.setDaemon(True)
    Ts.start()
    Tp.start()
    Ts.join()
    Tp.join()

抱歉源代码比较长，欢迎尝试这个程序。

- ami_GS

---

它是否有噪音（例如由于数据包丢失或错误的数据处理而导致数据损坏），或者是否出现卡顿（即是否存在时间/延迟/并发问题（我不确定Python的“线程”是否是解耦流检索和播放流的正确选择）。 - Dr. Jan-Philip Gehrcke

你应该将发送和接收的内容进行比较。也许它们不同。我可以想象，网络层会在你的数据上切换高位和低位或类似的事情。这将导致严重的噪音。 - Alfe

@Jan-PhilipGehrcke，我没有注意到数据包丢失的问题，因为当我尝试使用“image” UDP传输的版本时，它能够正常工作。谢谢！我会考虑数据包丢失的问题，并尝试进行TCP实现以比较数据。 - ami_GS

@Alfe 谢谢！我想你也可能会谈到数据包丢失。我尝试比较这些数据。 - ami_GS

首先尝试使用TCP。如果发现TCP的性能不合理，那我再考虑使用UDP。 - Clarus

Answer 1

我已经搜索了这个噪音的原因。最终我能够检测出为什么会发生这种情况。

实际上，这个程序的UDP传输没有引起数据包丢失。

即使它引起了数据包丢失，声音也不会有如此严重的噪音。

这个程序正确地发送了数据，几乎没有数据包丢失，但是 "receive" 方法无法正确接收数据。

在服务器程序中

def udpStream(CHUNK):

    udp = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
    udp.bind(("127.0.0.1", 12345))

    while True:
        soundData, addr = udp.recvfrom(CHUNK)
        frames.append(soundData)

    udp.close()

这个程序只能读取到“25%”的数据。（我已经检查了数据的数量）

因此，我尝试接收多倍的数据（CHANNELS * 2）。

        soundData, addr = udp.recvfrom(CHUNK * CHANNELS * 2)

这意味着声音数据可以完全接收。

最终，一个电脑记录的声音在另一个电脑中播放时没有噪音。

- ami_GS

---

问题与此问题有关（我在Windows上遇到了10040错误）：https://stackoverflow.com/questions/9378146/how-to-easily-solve-the-10040-message-too-long-error-on-wsock2。感谢您的代码，它非常适合培训目的！ - bomben

Answer 2

我遇到了同样的问题，但是你的解决方案并没有帮到我。我发现使用

stream.write(frames.pop(0))

替代

stream.write(frames.pop(0), CHUNK)

清除接收信号中的所有噪音。

- pec orange