Python中的双向实时通信

Question

我正在开发一个应用程序，用户可以通过本地网络将音频流传输给另一个用户。同时，用户还会发送一个时钟信号，以便同步另一端的应用程序。
简单来说，我有来自用户A的两个音频流和来自用户B的一个音频流。

----------                              ---------- 
|        | --------> CLOCK SIGNAL --->  |        |
| USER A | <-------- AUDIO SIGNAL <---  | USER B | 
|        | --------> AUDIO SIGNAL --->  |        |
----------                              ----------

这一切都需要实时进行。（想象一下Skype）
现在，我注意到当我通过同一个连接发送信号时，有些信号会互相干扰。如果我把时钟信号和音频信号一起发送，就只会听到噪音。如果我停止发送时钟信号，噪音就消失了，音频信号就变得清晰了。

请问，使用纯Python的socket实现，能做到这一点吗？我该怎么处理这个问题呢？

Answer 1

一种选择是将你的数据流切分成消息，以便将时钟和音频数据交错在一起。这个消息可以是一个带有类型指示和后面字节数的头部，你可以用结构模块来编码。这个代码还没有经过测试，实际上只是个伪代码，但大致可以这样写...

import struct

def send_audio(audio_socket, audio_data_fragment):
    """send the next bit of audio. if fragment size is large,
    the next clock send will be delayed"""
    audio_socket.sendall(struct,pack('!bL', 0, len(audio_data_fragment))
    audio_socket.sendall(audio_data_fragment)

def send_clock(audio_socket, clock_val):
    """send the next clock info. just guessing that its an 8 byte
    binary number as an example"""
    audio_socket.sendall(struct.pack('!bQ', 1, clock_val))

def _recvall(sock, sz):
    buf = ''
    while len(buf) < sz:
        buf += sock.recv(sz - len(buf))
    return buf

def recv(audio_socket):
    """recv next message and return a tuple of (type, data)"""
    msg_type = struct.unpack('b', audio_socket.recv(1)))
    if msg_type == 0:
        audio_len = struct.unpack('!L', _recvall(audio_socket, 4))
        audio = _recvall(audio_socket, audio_len)
        return 'audio', audio
    elif msg_type == 1:
        clock = struct.unpack('!Q', _recvall(audio_socket, 8))
        return 'clock', clock

另一种选择是使用一个现有的系统来为你生成消息。比如可以使用Python标准的xmlrpc模块，或者可能是zeromq、协议缓冲区（protocol buffers）或trift。市面上有很多这样的选择。