如何使用 Python 接收“icecast”互联网广播流以立即播放？

Question

我想要一个互联网音频/广播流（特别是Longplayer，点击直接流 URL）并用 python 播放它。最好是后台运行，以便脚本能够继续运行其主循环。（例如作为游戏背景音乐或其他东西，虽然 Pyglet、PyGame 等可能为此提供自己的工具。）我已经看到了一些可能已过时的示例，这些示例使用录制互联网广播requests并将其转储到文件中，但这并不是我想要的，而且答案的评论似乎有关于requests存在问题的争论？（见这里）我愿意使用任何你可以使用的包pip，只要它适用于 Python 3.X。（目前使用 3.6 纯粹是因为我还没有努力安装 3.7）重申一下，我不想保存流，只需立即播放（或者在需要时使用缓冲？）回给用户。这最好是不阻塞脚本，我想这需要多线程/多处理，但这对于播放来说是次要的。）

Answer 1

正如这些看似简单的问题似乎总是如此，魔鬼在细节中。我最终写了一些代码来解决这个问题。pip 依赖项可以使用python3 -m pip install ffmpeg-python PyOpenAL. 代码的工作流程可以分为两步：

1. 代码必须从在线流中下载 mp3 文件数据的二进制块，并将它们转换为原始 PCM 数据（基本上是签名的 uint16_t 幅度值）以进行播放。这是使用ffmpeg-python 库完成的，它是FFmpeg的包装器。此包装器在单独的进程中运行 FFmpeg，因此此处不会发生阻塞。

2. 然后代码必须将这些块排队以进行播放。这是使用PyOpenAL完成的，它是OpenAL的包装器。在创建设备和上下文以启用音频播放后，将创建一个 3d 定位的源。这个源不断地与缓冲区（模拟“环形缓冲区”）一起排队，这些缓冲区填充了从 FFmpeg 输入的数据。这与第一步在单独的线程上运行，使下载新音频块独立于音频块播放运行。

这是该代码的样子（带有一些注释）。如果您对代码或此答案的任何其他部分有任何疑问，请告诉我。

import ctypes

import ffmpeg

import numpy as np

from openal.al import *

from openal.alc import *

from queue import Queue, Empty

from threading import Thread

import time

from urllib.request import urlopen

def init_audio():

    #Create an OpenAL device and context.

    device_name = alcGetString(None, ALC_DEFAULT_DEVICE_SPECIFIER)

    device = alcOpenDevice(device_name)

    context = alcCreateContext(device, None)

    alcMakeContextCurrent(context)

    return (device, context)

def create_audio_source():

    #Create an OpenAL source.

    source = ctypes.c_uint()

    alGenSources(1, ctypes.pointer(source))

    return source

def create_audio_buffers(num_buffers):

    #Create a ctypes array of OpenAL buffers.

    buffers = (ctypes.c_uint * num_buffers)()

    buffers_ptr = ctypes.cast(

        ctypes.pointer(buffers), 

        ctypes.POINTER(ctypes.c_uint),

    )

    alGenBuffers(num_buffers, buffers_ptr)

    return buffers_ptr

def fill_audio_buffer(buffer_id, chunk):

    #Fill an OpenAL buffer with a chunk of PCM data.

    alBufferData(buffer_id, AL_FORMAT_STEREO16, chunk, len(chunk), 44100)

def get_audio_chunk(process, chunk_size):

    #Fetch a chunk of PCM data from the FFMPEG process.

    return process.stdout.read(chunk_size)

def play_audio(process):

    #Queues up PCM chunks for playing through OpenAL

    num_buffers = 4

    chunk_size = 8192

    device, context = init_audio()

    source = create_audio_source()

    buffers = create_audio_buffers(num_buffers)

    #Initialize the OpenAL buffers with some chunks

    for i in range(num_buffers):

        buffer_id = ctypes.c_uint(buffers[i])

        chunk = get_audio_chunk(process, chunk_size)

        fill_audio_buffer(buffer_id, chunk)

    #Queue the OpenAL buffers into the OpenAL source and start playing sound!

    alSourceQueueBuffers(source, num_buffers, buffers)

    alSourcePlay(source)

    num_used_buffers = ctypes.pointer(ctypes.c_int())

    while True:

        #Check if any buffers are used up/processed and refill them with data.

        alGetSourcei(source, AL_BUFFERS_PROCESSED, num_used_buffers)

        if num_used_buffers.contents.value != 0:

            used_buffer_id = ctypes.c_uint()

            used_buffer_ptr = ctypes.pointer(used_buffer_id)

            alSourceUnqueueBuffers(source, 1, used_buffer_ptr)

            chunk = get_audio_chunk(process, chunk_size)

            fill_audio_buffer(used_buffer_id, chunk)

            alSourceQueueBuffers(source, 1, used_buffer_ptr)

if __name__ == "__main__":    

    url = "http://icecast.spc.org:8000/longplayer"

    #Run FFMPEG in a separate process using subprocess, so it is non-blocking

    process = (

        ffmpeg

        .input(url)

        .output("pipe:", format='s16le', acodec='pcm_s16le', ac=2, ar=44100, loglevel="quiet")

        .run_async(pipe_stdout=True)

    )

    #Run audio playing OpenAL code in a separate thread

    thread = Thread(target=play_audio, args=(process,), daemon=True)

    thread.start()

    #Some example code to show that this is not being blocked by the audio.

    start = time.time()

    while True:

        print(time.time() - start)

Answer 2

使用pyminiaudio : (它提供了一个 icecast 流源类):

import miniaudio

def title_printer(client: miniaudio.IceCastClient, new_title: str) -> None:

    print("Stream title: ", new_title)

with miniaudio.IceCastClient("http://icecast.spc.org:8000/longplayer",

        update_stream_title=title_printer) as source:

    print("Connected to internet stream, audio format:", source.audio_format.name)

    print("Station name: ", source.station_name)

    print("Station genre: ", source.station_genre)

    print("Press <enter> to quit playing.\n")

    stream = miniaudio.stream_any(source, source.audio_format)

    with miniaudio.PlaybackDevice() as device:

        device.start(stream)

        input()   # wait for user input, stream plays in background