Qt实现基于G.729A（G729A）的语音聊天

一、G.729协议简介
G.729协议是由ITU-T的第15研究小组提出的，并在1996年3月通过的8Kbps的语音编码协议。
G.729系列主要有以下几种：
G.729—最基本的G.729标准协议，原始版
G.729A—精简版的G.729，兼容原始版G.729，对G.729一些算法进行简单处理，相当于降低了算法的复杂度
G.729B—加入了语音端点检测模块，在编码前对语音进行语音和静默音进行检测，然后分别对不同情况进行编码
G.729AB—就是G.729A中加入语音端点检测模块，兼容G.729B，目前G.729AB用得比较多

G.729协议的实现是开源的，源码可以从ITU官网下载。

下载链接：https://www.itu.int/rec/T-REC-G.729/e

本文采用VoiceAge公司封装的G.729A静态库进行语音的编解码。

下载链接：http://download.csdn.net/detail/caoshangpa/9496833

由于低带宽的需求，G.729通常应用于VoIP（Voice over Internet Protocol），比如说视频会议。G.729有两大特点。
1.占用带宽小
使用普通编码的语音通讯需要占用64Kbps的带宽，而G.729仅仅需要8Kbps。
2.占用CPU时间多
使用G.729时CPU的使用时间大约为G.711的4倍，所以使用G.729时需要注意设备是否有足够的处理能力。

二、聊天过程

1.初始化

Widget::Widget(QWidget *parent) :    QWidget(parent),    ui(new Ui::Widget){    ui->setupUi(this);    //设置采样格式    QAudioFormat audioFormat;    //设置采样率    audioFormat.setSampleRate(8000);    //设置通道数    audioFormat.setChannelCount(1);    //设置采样大小，一般为8位或16位    audioFormat.setSampleSize(16);    //设置编码方式    audioFormat.setCodec("audio/pcm");    //设置字节序    audioFormat.setByteOrder(QAudioFormat::LittleEndian);    //设置样本数据类型    audioFormat.setSampleType(QAudioFormat::UnSignedInt);    //获取设备信息    QAudioDeviceInfo info = QAudioDeviceInfo::defaultInputDevice();    if (!info.isFormatSupported(audioFormat))    {        qDebug()<<"default format not supported try to use nearest";        audioFormat = info.nearestFormat(audioFormat);    }    info = QAudioDeviceInfo::defaultOutputDevice();    if (!info.isFormatSupported(audioFormat)) {        qDebug()<<"default format not supported try to use nearest";        audioFormat = info.nearestFormat(audioFormat);    }    audioInput = new QAudioInput(audioFormat, this);    //将麦克风的音频数据传输到输入设备    streamIn = audioInput->start();    //当输入设备检测到数据时，调用槽函数slogReadData    connect(streamIn, SIGNAL(readyRead()), SLOT(slogReadData()));    audioOutput = new QAudioOutput(audioFormat, this);    //将音频数据传输到输出设备，再由输出设备写入到扬声器    streamOut = audioOutput->start();    //创建UDP线程    CUdpThread *udpThread=new CUdpThread();    udpThreadFather=new QThread();    udpThread->moveToThread(udpThreadFather);    connect(udpThreadFather,SIGNAL(started()),udpThread,SLOT(run()));    //启动线程    udpThreadFather->start();    connect(this,SIGNAL(signalSendData(const QByteArray &)),udpThread,SLOT(slotSendData(const QByteArray &)));    connect(udpThread,SIGNAL(signalSendData(const QByteArray &)),this,SLOT(slotSendData(const QByteArray &)));}

2.编码发送

void Widget::slogReadData(){    short srcAudio[L_FRAME]={0};    unsigned char dstAudio[L_FRAME_COMPRESSED]={'\0'};    if (!audioInput)    {        qDebug() << "AudioInput Error";        return;    }    QByteArray dataBuffer(BUFFER_SIZE,0);    qint64 len1 = audioInput->bytesReady();    if (len1 > BUFFER_SIZE)    {        qDebug()<<"BUFFER_SIZE too small";        return;    }    qint64 len2 = streamIn->read(dataBuffer.data(), len1);        tempBuffer.append(dataBuffer.data(),len2);    for(int i=0;i<tempBuffer.length()/(L_FRAME*2);i++)    {        //char转short        memcpy(srcAudio,tempBuffer.data()+i*L_FRAME*2,L_FRAME*2);        //编码        cg729Encoder.encode(srcAudio, dstAudio);        QByteArray frame;        //reinterpret_cast用于强制转换，这里将unsigned char *转换为const char *。        frame.append(reinterpret_cast<const char*>(dstAudio),L_FRAME_COMPRESSED);        signalSendData(frame);    }    tempBuffer.clear();}

3.接收解码

void Widget::slotSendData(const QByteArray &byte_array){    for(int i=0;i<byte_array.length()/L_FRAME_COMPRESSED;i++)    {        unsigned char srcAudio[L_FRAME_COMPRESSED]={'\0'};        short dstAudio[L_FRAME]={0};        memcpy(srcAudio,(unsigned char*)byte_array.data()+i * L_FRAME_COMPRESSED,L_FRAME_COMPRESSED);        //G729解码        cg729Decoder.decode(srcAudio,dstAudio,0);        //short转char        tempframe.append((char *)dstAudio,L_FRAME * 2);        if(audioOutput&&audioOutput->state()!=QAudio::StoppedState&&                audioOutput->state()!=QAudio::SuspendedState)        {              int chunks = audioOutput->bytesFree()/audioOutput->periodSize();              while (chunks)              {                  if (tempframe.length() >= audioOutput->periodSize())                  {                      //写入到扬声器                      streamOut->write(tempframe.data(),audioOutput->periodSize());                      tempframe = tempframe.mid(audioOutput->periodSize());                  }                  else                  {                      //写入到扬声器                      streamOut->write(tempframe);                      tempframe.clear();                      break;                  }                  --chunks;              }         }    }}

三、演示效果

程序启动后，麦克风就开始工作了，聊天双方指定目的IP后，点击按钮1就可以进行聊天。如果不想对方听到自己的声音，点击按钮2关闭声音发送。

参考链接：https://en.wikipedia.org/wiki/G.729

参考链接：http://blog.csdn.net/jdh99/article/details/39525451

源码链接：见http://blog.csdn.net/caoshangpa/article/details/51225733的评论