实现一个简单的视频聊天室（源码）

Posted 2020-08-20

在 《实现一个简单的语音聊天室》一文发布后，很多朋友建议我也实现一个视频聊天室给他们参考一下，其实，视频聊天室与语音聊天室的原理是差不多的，由于加入了摄像头、视频的处理，逻辑会繁杂一些，本文就实现一个简单的多人视频聊天系统，让多个人可以进入同一个房间进行语音视频沟通。先看看3个人进行视频聊天的运行效果截图：

　　     

 　　 上面两张截图分别是：登录界面、标注了各个控件的视频聊天室的主界面。　　

一. C/S结构

　　很明显，我这个语音聊天室采用的是C/S结构，整个项目结构相对比较简单，如下所示：

      

　　同语音聊天室一样，该项目的底层也是基于OMCS构建的。这样，服务端就基本没写代码，直接把OMCS服务端拿过来用；客户端就比较麻烦些，下面我就重点讲客户端的开发。

二. 客户端控件式开发

　　客户端开发了多个自定义控件，然后将它们组装到一起，以完成视频聊天室的功能。为了便于讲解，我主界面的图做了标注，以指示出各个自定义控件。　　

　　现在我们分别介绍各个控件：

1. 分贝显示器 

　　分贝显示器用于显示声音的大小，比如麦克风采集到的声音的大小，或扬声器播放的声音的大小。如上图中2标注的。

（1）傅立叶变换

　　将声音数据转换成分贝强度使用的是傅立叶变换。其对应的是客户端项目中的FourierTransformer静态类。源码比较简单，就不贴出来了，大家自己去看。

（2）声音强度显示控件 DecibelDisplayer

　　DecibelDisplayer 使用的是PrograssBar来显示声音强度的大小。

　　每当有声音数据交给DecibelDisplayer显示时，首先，DecibelDisplayer会调用上面的傅立叶变换将其转换为分贝，然后，将其映射为PrograssBar的对应的Value。

2.视频显示控件 VideoPanel

　　VideoPanel用于表示聊天室中的一个成员，如上图中1所示。它显示了成员的ID，成员的声音的强度（使用DecibelDisplayer控件），以及其麦克风的状态（启用、禁用）、摄像头的状态（不可用、正常、禁用）、成员的视频等。

　　这个控件很重要，我将其源码贴出来：

    public partial class VideoPanel : UserControl
    {
        private IChatUnit chatUnit;
        private bool isMySelf = false;

        public VideoPanel()
        {
            InitializeComponent();
        }       /// <summary>
        /// 初始化成员视频显示控件。
        /// </summary>       
        public void Initialize(IChatUnit unit ,bool myself)
        {          this.chatUnit = unit;
            this.isMySelf = myself;
            this.toolStripLabel_displayName.Text = unit.MemberID;
            this.decibelDisplayer1.Visible = !myself;            

            //初始化麦克风连接器
            this.chatUnit.MicrophoneConnector.Mute = myself;
            this.chatUnit.MicrophoneConnector.SpringReceivedEventWhenMute = myself;
            this.chatUnit.MicrophoneConnector.ConnectEnded += new CbGeneric<ConnectResult>(MicrophoneConnector_ConnectEnded);
            this.chatUnit.MicrophoneConnector.OwnerOutputChanged += new CbGeneric(MicrophoneConnector_OwnerOutputChanged);
            this.chatUnit.MicrophoneConnector.AudioDataReceived += new CbGeneric<byte[]>(MicrophoneConnector_AudioDataReceived);
            this.chatUnit.MicrophoneConnector.BeginConnect(unit.MemberID);

            //初始化摄像头连接器
            this.chatUnit.DynamicCameraConnector.SetViewer(this.skinPanel1);
            this.chatUnit.DynamicCameraConnector.ConnectEnded += new CbGeneric<ConnectResult>(DynamicCameraConnector_ConnectEnded);
            this.chatUnit.DynamicCameraConnector.OwnerOutputChanged += new CbGeneric(DynamicCameraConnector_OwnerOutputChanged);
            this.chatUnit.DynamicCameraConnector.BeginConnect(unit.MemberID);
        }

        //好友启用或禁用摄像头
        void DynamicCameraConnector_OwnerOutputChanged()
        {
            if (this.InvokeRequired)
            {
                this.BeginInvoke(new CbGeneric(this.DynamicCameraConnector_OwnerOutputChanged));
            }
            else
            {
                this.ShowCameraState();
            }
        }

        private ConnectResult connectCameraResult;
        //摄像头连接器尝试连接的结果
        void DynamicCameraConnector_ConnectEnded(ConnectResult res)
        {
            if (this.InvokeRequired)
            {
                this.BeginInvoke(new CbGeneric<ConnectResult>(this.DynamicCameraConnector_ConnectEnded), res);
            }
            else
            {
                this.label_tip.Visible = false;
                this.connectCameraResult = res;
                this.ShowCameraState();
            }           
        }

        /// <summary>
        /// 综合显示摄像头的状态。
        /// </summary>
        private void ShowCameraState()
        {            
            if (this.connectCameraResult != OMCS.Passive.ConnectResult.Succeed)
            {
                this.pictureBox_Camera.BackgroundImage = null;
                this.pictureBox_Camera.BackgroundImage = this.imageList2.Images[2];
                this.pictureBox_Camera.Visible = true;
                this.toolTip1.SetToolTip(this.pictureBox_Camera, this.connectCameraResult.ToString());
            }
            else
            {
                this.pictureBox_Camera.Visible = !this.chatUnit.DynamicCameraConnector.OwnerOutput;                
                if (!this.chatUnit.DynamicCameraConnector.OwnerOutput)
                {
                    this.pictureBox_Camera.BackgroundImage = this.imageList2.Images[1];
                    this.toolTip1.SetToolTip(this.pictureBox_Camera, "摄像头被主人禁用！");
                    return;
                }     
            }
        }

        //将接收到的声音数据交给分贝显示器显示
        void MicrophoneConnector_AudioDataReceived(byte[] data)
        {
            this.decibelDisplayer1.DisplayAudioData(data);
        }

        //好友启用或禁用麦克风
        void MicrophoneConnector_OwnerOutputChanged()
        {
            if (this.InvokeRequired)
            {
                this.BeginInvoke(new CbGeneric(this.MicrophoneConnector_OwnerOutputChanged));
            }
            else
            {
                this.ShowMicState();
            }
        }

        private ConnectResult connectMicResult;
        //麦克风连接器尝试连接的结果
        void MicrophoneConnector_ConnectEnded(ConnectResult res)
        {
            if (this.InvokeRequired)
            {
                this.BeginInvoke(new CbGeneric<ConnectResult>(this.MicrophoneConnector_ConnectEnded), res);
            }
            else
            {
                this.connectMicResult = res;
                this.ShowMicState();
            }
        }

        /// <summary>
        /// 综合显示麦克风的状态。
        /// </summary>
        private void ShowMicState()
        {            
            if (this.connectMicResult != OMCS.Passive.ConnectResult.Succeed)
            {
                this.pictureBox_Mic.Visible = true;
                this.toolTip1.SetToolTip(this.pictureBox_Mic, this.connectMicResult.ToString());
            }
            else
            {                
                this.decibelDisplayer1.Working = false;
                this.pictureBox_Mic.Visible = !this.chatUnit.MicrophoneConnector.OwnerOutput;
                this.decibelDisplayer1.Visible = this.chatUnit.MicrophoneConnector.OwnerOutput && !this.isMySelf;
                if (!this.chatUnit.MicrophoneConnector.OwnerOutput)
                {                    
                    this.pictureBox_Mic.BackgroundImage = this.imageList1.Images[1];
                    this.toolTip1.SetToolTip(this.pictureBox_Mic, "麦克风被主人禁用！");
                    return;
                }

                this.pictureBox_Mic.Visible = !isMySelf;
                if (this.chatUnit.MicrophoneConnector.Mute)
                {
                    this.pictureBox_Mic.BackgroundImage = this.imageList1.Images[1];
                    this.toolTip1.SetToolTip(this.pictureBox_Mic, "静音");
                }
                else
                {
                    this.pictureBox_Mic.Visible = false;
                    this.pictureBox_Mic.BackgroundImage = this.imageList1.Images[0];
                    this.toolTip1.SetToolTip(this.pictureBox_Mic, "正常");
                    this.decibelDisplayer1.Working = true;
                }
            }
        }
       
        /// <summary>
        /// 展开或收起视频面板。
        /// </summary>       
        private void toolStripButton1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            try
            {
                if (this.Height > this.toolStrip1.Height)
                {
                    this.toolStripButton1.Text = "展开";
                    this.toolStripButton1.Image = Resources.Hor;
                    this.chatUnit.DynamicCameraConnector.SetViewer(null);
                    this.Height = this.toolStrip1.Height;
                }
                else
                {
                    this.toolStripButton1.Text = "收起";
                    this.toolStripButton1.Image = Resources.Ver;                  
　　　　　　　　　　　　this.chatUnit.DynamicCameraConnector.SetViewer(this.skinPanel1);
                }
            }
            catch (Exception ee)
            {               
                MessageBox.Show(ee.Message);
            }
        }            
    }

（1）在代码中，IChatUnit就代表当前这个聊天室中的成员。我们使用其MicrophoneConnector连接到目标成员的麦克风、使用其DynamicCameraConnector连接到目标成员的摄像头。

（2）预定MicrophoneConnector的AudioDataReceived事件，当收到语音数据时，将其交给DecibelDisplayer去显示声音的大小。

（3）预定MicrophoneConnector的ConnectEnded和OwnerOutputChanged事件，根据其结果来显示VideoPanel控件上麦克风图标的状态（对应ShowMicState方法）。

（4）预定DynamicCameraConnector的ConnectEnded和OwnerOutputChanged事件，根据其结果来显示VideoPanel控件上摄像头图标的状态（对应ShowCameraState方法）。 

3. MultiVideoChatContainer 控件

　　MultiAudioChatContainer对应上图中3标注的控件，它主要做了以下几件事情：

（1）在初始化时，加入聊天室：通过调用IMultimediaManager的ChatGroupEntrance属性的Join方法。

（2）使用FlowLayoutPanel将聊天室中每个成员对应的VideoPanel罗列出来。

（3）当有成员加入或退出聊天室时（对应ChatGroup的SomeoneJoin和SomeoneExit事件），动态添加或移除对应的VideoPanel实例。

（4）通过CheckBox将自己设备（摄像头、麦克风、扬声器）的控制权暴露出来。我们可以启用或禁用我们自己的麦克风或扬声器。

（5）注意，其提供了Close方法，这意味着，在关闭包含了该控件的宿主窗体时，要调用其Close方法以释放其内部持有的麦克风连接器、摄像头连接器等资源。

　　在完成MultiAudioChatContainer后，我们这个聊天室的核心就差不多了。接下来就是弄个主窗体，然后把MultiVideoChatContainer拖上去，初始化IMultimediaManager，并传递给MultiVideoChatContainer就大功告成了。

三. 源码下载

　　上面只是讲了实现多人视频聊天室中的几个重点，并不全面，大家下载下面的源码可以更深入的研究。

　　VideoChatRoom.rar　　

　　最后，跟大家说说部署的步骤：

（1）将服务端部署在一台机器上，启动服务端。

（2）修改客户端配置文件中的ServerIP为刚才服务器的IP。

（3）在多台机器上运行客户端，以不同的帐号登录到同一个房间（如默认的R1000）。

（4）如此，多个用户就处于同一个聊天室进行视频聊天了。