Vue +WebSocket + WaveSurferJS 實現H5聊天對話交互的實例
引言
在與實現了語音合成、語義分析、機器翻譯等算法的后端交互時，頁面可以設計成更為人性化、親切的方式。我們采用類似于聊天對話的實現，效果如下：
智能客服（輸入文本，返回引擎處理后的文本結果）
如上圖所示，返回文本后，再返回合成出的音頻。音頻按鈕嵌在對話氣泡中，可以點擊播放。
語音識別（在頁面錄制語音發送，頁面實時展示識別出的文本結果）
實現功能及技術要點
1、基于WebSocket實現對話流頁面與后端的交互是實時互動的，所以采用WebSocket協議，而不是HTTP請求，這樣后端推送回的消息可以實時顯示在頁面上。WebSocket的返回是隊列的、無序的，在后續處理中我們也需要注意這一點，在后文中會說到。2、調用設備麥克風進行音頻錄制和轉碼加頭，基于WebAudio、WaveSurferJS等實現音頻處理和繪制3、基于Vue的響應式頁面實現4、CSS3 + Canvas + JS 交互效果優化
錄制音頻CSS動畫效果 聊天記錄自動滾動下面給出部分實現代碼。
集成WebSocket
我們的聊天組件是頁面側邊打開的抽屜（el-drawer），Vue組件會在打開時創建，關閉時銷毀。在組件中引入WebSocket，并管理它的開、關、消息接收和發送，使它的生命周期與組件一致（打開窗口時創建ws連接，關閉窗口時關閉連接，避免與后臺連接過多。）
created(){ if (typeof WebSocket === ’undefined’) { alert(’您的瀏覽器不支持socket’) } else { // 實例化socket this.socket = new WebSocket(this.socketServerPath) // 監聽socket連接 this.socket.onopen = this.open // 監聽socket錯誤信息 this.socket.onerror = this.error // 監聽socket消息 this.socket.onmessage = this.onMessage this.socket.onclose = this.close }}destroyed(){ this.socket.close()}
如上，將WebSocket的事件綁定到JS方法中，可以在對應方法中實現對數據的接收和發送。打開瀏覽器控制臺，選中指定的標簽，便于對WebSocket連接進行監控和查看。
音頻錄制采集
從瀏覽器端音頻和視頻采集基于網頁即時通信（Web Real-TimeCommunication，簡稱WebRTC） 的API。通過WebRTC的getUserMedia實現，獲取一個MediaStream對象，將該對象關聯到AudioContext即可獲得音頻。
可參考RecorderJS的實現： https://github.com/mattdiamond/Recorderjs/blob/master/examples/example_simple_exportwav.html
if (navigator.getUserMedia) { navigator.getUserMedia( { audio: true }, // 只啟用音頻 function(stream) { var context = new(window.webkitAudioContext || window.AudioContext)() var audioInput = context.createMediaStreamSource(stream) var recorder = new Recorder(audioInput) }, function(error) { switch (error.code || error.name) { case ’PERMISSION_DENIED’: case ’PermissionDeniedError’: throwError(’用戶拒絕提供信息。’) break case ’NOT_SUPPORTED_ERROR’: case ’NotSupportedError’: throwError(’瀏覽器不支持硬件設備。’) break case ’MANDATORY_UNSATISFIED_ERROR’: case ’MandatoryUnsatisfiedError’: throwError(’無法發現指定的硬件設備。’) break default: throwError(’無法打開麥克風。異常信息:’ + (error.code || error.name)) break } } ) } else { throwError(’當前瀏覽器不支持錄音功能。’) }
注意： 若navigator.getUserMedia獲取到的是undefined，是Chrome瀏覽器的安全策略導致的，需要通過https請求或配置瀏覽器，配置地址： chrome://flags/#unsafely-treat-insecure-origin-as-secure
瀏覽器采集到的音頻為PCM格式(PCM （脈沖編碼調制 Pulse Code Modulation）)，需要對音頻加頭才能在頁面上進行播放。注意加頭時采樣率、采樣頻率、聲道數量等必須與采樣時相同，不然加完頭后的音頻無法解碼。參考查看https://github.com/mattdiamond/Recorderjs/blob/master/src/recorder.js中exportWav方法。
業務中對接的語音識別引擎為實時轉寫引擎，即：不是錄制完成后再發送，而是一邊錄制一邊進行編碼并發送。使用onaudioprocess方法監聽語音的輸入：
參考這個實現，我們可以在每次監聽到有數據寫入時，從buffer中獲取到錄制到的數據，并進行編碼、壓縮，再通過WebSocket發送。
Vue組件設計和業務實現
分析頁面業務邏輯，將代碼拆分成兩個組件：ChatDialog.vue 聊天對話框頁面，根據輸入類型，分為文本輸入、語音輸入。ChatRecord.vue聊天記錄組件，根據發送方（自己或者系統）展示向左/向右的氣泡，根據內容顯示文本、音頻等。ChatDialog是ChatRecord的父組件，遍歷ChatDialog中的chatList對象（Array），將chatList中的項注入到ChatRecord中。
<div class='chat-list'> <div v-for='(item,index) in chatList' :key='index' class='msg-wrapper'> <chat-record ref='chatRecord' :data='item' @showJson='showJsonDialog'></chat-record> </div> <div style='height:0px; overflow:hidden'></div> </div></div>
對于聊天記錄的氣泡展示，與數據類型相關性很強，ChatRecord組件只關心對數據的處理和展示，我們可以完全不用關心消息的發送、接收、音頻的錄制、停止錄制、接受音頻等邏輯，只需要根據數據來展示不同的樣式即可。這樣Vue的響應式就充分獲得了用武之地：無需用代碼對樣式展示進行控制，只需要設計合理的數據格式和樣式模板，然后注入不同的數據即可。模板頁面： 使用v-if控制，修改chatList里的對象內容即可改變頁面展示。
根據業務需求，將ChatRecord可能接收到的數據分為以下幾類：
發送方為自己：
文本輸入，顯示文本實現簡單，不做贅述。
語音輸入 Loading狀態，顯示波紋動畫和計時
該動畫使用CSS實現，參考地址： https://www.cnblogs.com/lhb25/p/loading-spinners-animated-with-css3.html
計時器使用JS的setInterval方法，每100ms更新一次錄制時長
this.recordTimer = setInterval(() => { this.audioDuration = this.audioDuration + 0.1 }, 100)
停止后清空計時器：
語音輸入完畢，根據錄制的語音，繪制波紋效果：
使用wavesurfer插件:
initWaveSurfer() { this.$nextTick(() => { this.wavesurfer = WaveSurfer.create({ container: this.$refs.waveform, height: 20, waveColor: ’#3d6fff’, progressColor: ’blue’, backend: ’MediaElement’, mediaControls: false, audioRate: ’1’, fillParent: false, maxCanvasWidth: 500, barWidth: 1, barGap: 2, barHeight: 5, barMinHeight: 3, normalize: true, cursorColor: ’#409EFF’ }) this.convertAudioToUrl(this.waveAudio).then((res) => { this.wavesurfer.load(res) setTimeout(() => { this.audioDuration = this.getAudioDuration() }, 100) }) }) }, // 將音頻轉化成url地址 convertAudioToUrl(audio) { let blobUrl = ’’ if (this.data.sendBy === ’self’) { blobUrl = window.URL.createObjectURL(audio) return new Promise((resolve) => { resolve(blobUrl) }) } else { return this.base64ToBlob({ b64data: audio, contentType: ’audio/wav’ }) } }, base64ToBlob({ b64data = ’’, contentType = ’’, sliceSize = 512 } = {}) { return new Promise((resolve, reject) => { // 使用 atob() 方法將數據解碼 let byteCharacters = atob(b64data) let byteArrays = [] for ( let offset = 0; offset < byteCharacters.length; offset += sliceSize ) { let slice = byteCharacters.slice(offset, offset + sliceSize) let byteNumbers = [] for (let i = 0; i < slice.length; i++) { byteNumbers.push(slice.charCodeAt(i)) } // 8 位無符號整數值的類型化數組。內容將初始化為 0。 // 如果無法分配請求數目的字節，則將引發異常。 byteArrays.push(new Uint8Array(byteNumbers)) } let result = new Blob(byteArrays, { type: contentType }) result = Object.assign(result, { // 這里一定要處理一下 URL.createObjectURL preview: URL.createObjectURL(result), name: `XXX.wav` }) resolve(window.URL.createObjectURL(result)) }) },
發送方為系統：
僅返回文本：顯示文本 僅返回音頻（參考發送方為自己的實現）
頁面嵌入audio標簽，將hidden設置為true使其不顯示：
<div class='audio-player'> <svg-icon v-if='!isPlaying' icon-class=’play’ @click='onClickAudioPlayer' /> <svg-icon v-else icon-class=’pause’ @click='onClickAudioPlayer' /> <audio :src='http://www.gepszalag.com/bcjs/playAudioUrl' autostart='true' hidden='true' ref='audioPlayer' /> </div>
playAudioUrl的生成參考上面生成的wavesurfer的url。使用isPlaying參數記錄當前音頻的播放狀態，并使用setTimeout方法，當播放了音頻時長后，將播放按鈕自動置為play。
onClickAudioPlayer() { if (this.isPlaying) { this.$refs.audioPlayer.pause() this.isPlaying = false } else { // 每次點擊時，開始播放，并在播放完畢將isPlaying置為false this.$refs.audioPlayer.currentTime = 0 this.$refs.audioPlayer.play() this.isPlaying = true setTimeout(() => { // 將正在播放重置為false this.isPlaying = false }, Math.ceil(this.$refs.audioPlayer.duration) * 1000) } },
聊天記錄自動定位到最后一條：
使用scrollIntoView()方法記錄每次會話對應的記錄ID（recordId）：
定義單次會話的id，并在返回的消息中回傳，從而建立多條websocket返回的關聯關系。以上就是全部實現。難點主要是請求麥克風權限和對音頻進行編碼，在加wav頭時必須保證和采樣時的采樣率、頻率一致 。
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