feat(voice): 火山双向流 TTS 客户端 + 下行接线(Phase 1 嘴巴)
回答 token 流 → 攒句器 → 火山双向 TTS → 音频帧回推客户端，端到端连续朗读打通。 - tts_frame.go: V3 事件族帧编解码(事件号+会话ID+gzip)，与 ASR 简帧不同族； 从官方参考实现核实 generate_header/parse_response 字节布局；3 解析单测 - tts.go: seed-tts-2.0 双向流客户端 StartTTS(握手ConnectionStarted/SessionStarted) /Speak(逐句TaskRequest)/Finish/Audio()/Close，PCM 24k；新版 API Key 鉴权 - voice_tts.go: speak() 先订阅token流再建TTS(core NATS无持久,握手期攒句入pending 就绪补吐,不丢开头)；音频泵首帧ServerSpeaking、收尾ServerTTSEnd；打断stopTTS - voice.go: barge_in→stopTTS；会话结束连带停TTS；final转写→go speak(taskID) Co-Authored-By: Claude Opus 4.8 <noreply@anthropic.com>
This commit is contained in:
Blizzard
@@ -0,0 +1,189 @@
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package voice
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import (
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"context"
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"encoding/json"
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"fmt"
|
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"net/http"
|
||||
"sync"
|
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"time"
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"github.com/gorilla/websocket"
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)
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// 火山「双向流式 TTS V3」客户端（seed-tts-2.0）。边推文字边收音频，配 LLM token 流做连续朗读。
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// 帧协议见 tts_frame.go；鉴权走**新版 API Key**（Authorization: Bearer <APIKey>）。
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//
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// 一轮朗读的生命周期：StartTTS(连接+StartSession) → Speak(逐句推文字/事件200) → Finish(FinishSession)
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// → 客户端 range Audio() 收音频直到 channel 关闭 → Close()。一个 TTSSession = 一次 Agent 回答。
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const (
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ttsEndpoint = "wss://openspeech.bytedance.com/api/v3/tts/bidirection"
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TTSSampleRate = 24000 // 双向 TTS 回 PCM 24kHz 单声道（客户端按此播放）
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)
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// TTSSession 是一路双向 TTS 会话。Speak 推文字、Audio 出 PCM、Finish 收尾、Close 关闭。
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type TTSSession struct {
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conn *websocket.Conn
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sessionID string
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audio chan []byte
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closed chan struct{}
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closeOnce sync.Once
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mu sync.Mutex
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writeMu sync.Mutex // 串行化对火山连接的写（Speak 与 Finish 可能并发）
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err error
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}
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// buildTTSStartSession 组 StartSession 的 req_params：音色 + 音频参数（PCM 24k）。
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// namespace=BidirectionalTTS 是双向流式 TTS 的服务命名空间。
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func buildTTSStartSession(cfg Config) []byte {
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req := map[string]any{
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"user": map[string]any{"uid": "sundynix"},
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"namespace": "BidirectionalTTS",
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||||
"req_params": map[string]any{
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"speaker": cfg.TTSVoiceType,
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||||
"audio_params": map[string]any{
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"format": "pcm",
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"sample_rate": TTSSampleRate,
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},
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},
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}
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b, _ := json.Marshal(req)
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return b
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}
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// StartTTS 连火山双向 TTS，握手（StartConnection→StartSession）成功后返回会话。
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func StartTTS(ctx context.Context, cfg Config) (*TTSSession, error) {
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if !cfg.TTSEnabled() {
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return nil, fmt.Errorf("TTS 未配置")
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}
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hdr := http.Header{}
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hdr.Set("Authorization", "Bearer "+cfg.APIKey) // 新版 API Key 鉴权
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hdr.Set("X-Api-Resource-Id", cfg.TTSResourceID)
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hdr.Set("X-Api-Connect-Id", newConnectID())
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dialer := websocket.Dialer{HandshakeTimeout: 10 * time.Second}
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conn, _, err := dialer.DialContext(ctx, ttsEndpoint, hdr)
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||||
if err != nil {
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||||
return nil, fmt.Errorf("连接火山 TTS 失败: %w", err)
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||||
}
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sid := newConnectID()
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||||
// StartConnection → 期待 ConnectionStarted。
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if err := conn.WriteMessage(websocket.BinaryMessage, connEventFrame(evStartConnection, []byte("{}"))); err != nil {
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||||
_ = conn.Close()
|
||||
return nil, fmt.Errorf("发送 StartConnection 失败: %w", err)
|
||||
}
|
||||
if err := expectTTSEvent(conn, evConnectionStarted); err != nil {
|
||||
_ = conn.Close()
|
||||
return nil, err
|
||||
}
|
||||
// StartSession → 期待 SessionStarted。
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||||
if err := conn.WriteMessage(websocket.BinaryMessage, sessionEventFrame(evStartSession, sid, buildTTSStartSession(cfg))); err != nil {
|
||||
_ = conn.Close()
|
||||
return nil, fmt.Errorf("发送 StartSession 失败: %w", err)
|
||||
}
|
||||
if err := expectTTSEvent(conn, evSessionStarted); err != nil {
|
||||
_ = conn.Close()
|
||||
return nil, err
|
||||
}
|
||||
|
||||
s := &TTSSession{
|
||||
conn: conn, sessionID: sid,
|
||||
audio: make(chan []byte, 64), closed: make(chan struct{}),
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||||
}
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||||
go s.readLoop()
|
||||
return s, nil
|
||||
}
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||||
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||||
// expectTTSEvent 同步读一帧，校验是期望的事件（握手阶段用，此时还没起 readLoop）。
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||||
func expectTTSEvent(conn *websocket.Conn, want int32) error {
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||||
_ = conn.SetReadDeadline(time.Now().Add(10 * time.Second))
|
||||
_, data, err := conn.ReadMessage()
|
||||
conn.SetReadDeadline(time.Time{}) // 清除
|
||||
if err != nil {
|
||||
return fmt.Errorf("读 TTS 握手响应失败: %w", err)
|
||||
}
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||||
r, perr := parseTTSFrame(data)
|
||||
if perr != nil {
|
||||
return fmt.Errorf("解析 TTS 握手响应失败: %w", perr)
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||||
}
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||||
if r.MsgType == ttsServerErr {
|
||||
return fmt.Errorf("TTS 握手被拒 code=%d: %s", r.Code, string(r.Payload))
|
||||
}
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||||
if r.Event != want && r.Event != 0 { // 0=未带事件号的容错
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||||
return fmt.Errorf("TTS 握手期待事件 %d，得 %d", want, r.Event)
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||||
}
|
||||
return nil
|
||||
}
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// Speak 推一段文字给 TTS（TaskRequest / 事件 200）。可多次调用逐句推。
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||||
func (s *TTSSession) Speak(text string) error {
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||||
payload, _ := json.Marshal(map[string]any{"text": text})
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||||
s.writeMu.Lock()
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||||
defer s.writeMu.Unlock()
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||||
return s.conn.WriteMessage(websocket.BinaryMessage, sessionEventFrame(evTaskRequest, s.sessionID, payload))
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||||
}
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||||
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||||
// Finish 发 FinishSession，告知本轮文字推完；服务端把剩余音频吐完后回 SessionFinished（Audio 随之关闭）。
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||||
func (s *TTSSession) Finish() error {
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||||
s.writeMu.Lock()
|
||||
defer s.writeMu.Unlock()
|
||||
return s.conn.WriteMessage(websocket.BinaryMessage, sessionEventFrame(evFinishSession, s.sessionID, []byte("{}")))
|
||||
}
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||||
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||||
// Audio 返回下行音频流（PCM 24k）；会话结束/出错时关闭。
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func (s *TTSSession) Audio() <-chan []byte { return s.audio }
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||||
// Err 返回会话错误（Audio 关闭后读取）。
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||||
func (s *TTSSession) Err() error {
|
||||
s.mu.Lock()
|
||||
defer s.mu.Unlock()
|
||||
return s.err
|
||||
}
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||||
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||||
func (s *TTSSession) setErr(err error) {
|
||||
s.mu.Lock()
|
||||
if s.err == nil {
|
||||
s.err = err
|
||||
}
|
||||
s.mu.Unlock()
|
||||
}
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||||
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||||
// Close 关闭底层连接（读 goroutine 随之退出，Audio 关闭）。幂等。
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||||
func (s *TTSSession) Close() {
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||||
s.closeOnce.Do(func() {
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||||
close(s.closed)
|
||||
_ = s.conn.Close()
|
||||
})
|
||||
}
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||||
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||||
func (s *TTSSession) readLoop() {
|
||||
defer close(s.audio)
|
||||
for {
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||||
_, data, err := s.conn.ReadMessage()
|
||||
if err != nil {
|
||||
return // 连接关闭 / 读错误
|
||||
}
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||||
r, perr := parseTTSFrame(data)
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||||
if perr != nil {
|
||||
continue
|
||||
}
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||||
switch {
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||||
case r.MsgType == ttsServerErr:
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||||
s.setErr(fmt.Errorf("火山 TTS 错误 code=%d: %s", r.Code, string(r.Payload)))
|
||||
return
|
||||
case r.Event == evSessionFailed:
|
||||
s.setErr(fmt.Errorf("火山 TTS 会话失败: %s", string(r.Payload)))
|
||||
return
|
||||
case r.Event == evSessionFinished || r.Event == evConnectionFinished:
|
||||
return // 本轮朗读完毕
|
||||
case r.IsAudio && len(r.Payload) > 0:
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||||
select {
|
||||
case s.audio <- r.Payload:
|
||||
case <-s.closed:
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
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||||
@@ -0,0 +1,201 @@
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||||
package voice
|
||||
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||||
import (
|
||||
"bytes"
|
||||
"compress/gzip"
|
||||
"encoding/binary"
|
||||
"fmt"
|
||||
"io"
|
||||
)
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||||
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||||
// 火山「双向流式 TTS V3」二进制帧编解码。与 ASR(frame.go)是**不同族**协议：
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||||
// 这一族带「事件号 + 会话 ID + gzip payload」，是全双工事件协议（StartConnection/StartSession/
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||||
// TaskRequest/FinishSession…）。字节级布局从官方参考实现核实（generate_header / parse_response）：
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//
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// byte0 = (version<<4)|headerSize version=1, headerSize=1(=4字节)
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||||
// byte1 = (msgType<<4)|flags flags 含 ttsFlagWithEvent 表示带事件号
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||||
// byte2 = (serialization<<4)|compression 请求一律 JSON+GZIP；音频响应为 raw
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||||
// byte3 = 0x00 保留
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||||
// [event 4B 大端] flags 带 withEvent 时存在
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||||
// [会话级事件]：sessionIdLen 4B 大端 + sessionId
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||||
// payloadLen 4B 大端 + payload(gzip)
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||||
//
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||||
// 连接级事件(StartConnection=1 / FinishConnection=2)无会话 ID；会话级(100/200/102…)带会话 ID。
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||||
|
||||
// 消息类型（byte1 高 4bit）。
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||||
const (
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||||
ttsClientFull byte = 0b0001 // 客户端完整请求（JSON）
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||||
ttsClientAudio byte = 0b0010 // 客户端纯音频（TTS 上行不用；保留）
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||||
ttsServerFull byte = 0b1001 // 服务端完整响应
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||||
ttsServerAck byte = 0b1011 // 服务端 ACK（音频帧走这个）
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||||
ttsServerErr byte = 0b1111 // 服务端错误
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||||
)
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||||
|
||||
// flags（byte1 低 4bit）。
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||||
const (
|
||||
ttsFlagNone byte = 0b0000
|
||||
ttsFlagNegSeq byte = 0b0010 // 带序列号
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||||
ttsFlagWithEvent byte = 0b0100 // 带事件号
|
||||
)
|
||||
|
||||
// 序列化 / 压缩（byte2）。
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||||
const (
|
||||
ttsSerialNone byte = 0b0000
|
||||
ttsSerialJSON byte = 0b0001
|
||||
ttsCompNone byte = 0b0000
|
||||
ttsCompGzip byte = 0b0001
|
||||
)
|
||||
|
||||
// 事件号（客户端发 / 服务端回）。
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||||
const (
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||||
evStartConnection int32 = 1
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||||
evFinishConnection int32 = 2
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||||
evConnectionStarted int32 = 50
|
||||
evConnectionFailed int32 = 51
|
||||
evConnectionFinished int32 = 52
|
||||
|
||||
evStartSession int32 = 100
|
||||
evFinishSession int32 = 102
|
||||
evSessionStarted int32 = 150
|
||||
evSessionFinished int32 = 152
|
||||
evSessionFailed int32 = 153
|
||||
|
||||
evTaskRequest int32 = 200 // 客户端发文本（TTS 逐句推）
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||||
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||||
evTTSSentenceStart int32 = 350
|
||||
evTTSSentenceEnd int32 = 351
|
||||
evTTSResponse int32 = 352 // 服务端回音频帧
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||||
)
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||||
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||||
func gzipBytes(b []byte) []byte {
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||||
var buf bytes.Buffer
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||||
w := gzip.NewWriter(&buf)
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||||
_, _ = w.Write(b)
|
||||
_ = w.Close()
|
||||
return buf.Bytes()
|
||||
}
|
||||
|
||||
func gunzip(b []byte) ([]byte, error) {
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||||
r, err := gzip.NewReader(bytes.NewReader(b))
|
||||
if err != nil {
|
||||
return nil, err
|
||||
}
|
||||
defer r.Close()
|
||||
return io.ReadAll(r)
|
||||
}
|
||||
|
||||
func ttsHeader(msgType, flags, serial, comp byte) []byte {
|
||||
return []byte{
|
||||
(0b0001 << 4) | 0b0001, // version=1, headerSize=1
|
||||
(msgType << 4) | (flags & 0x0F),
|
||||
(serial << 4) | comp,
|
||||
0x00,
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// connEventFrame 组连接级事件帧（无会话 ID），payload 为 JSON（gzip）。
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||||
func connEventFrame(event int32, jsonPayload []byte) []byte {
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||||
var b bytes.Buffer
|
||||
b.Write(ttsHeader(ttsClientFull, ttsFlagWithEvent, ttsSerialJSON, ttsCompGzip))
|
||||
_ = binary.Write(&b, binary.BigEndian, event)
|
||||
pl := gzipBytes(jsonPayload)
|
||||
_ = binary.Write(&b, binary.BigEndian, uint32(len(pl)))
|
||||
b.Write(pl)
|
||||
return b.Bytes()
|
||||
}
|
||||
|
||||
// sessionEventFrame 组会话级事件帧（带会话 ID），payload 为 JSON（gzip）。
|
||||
func sessionEventFrame(event int32, sessionID string, jsonPayload []byte) []byte {
|
||||
var b bytes.Buffer
|
||||
b.Write(ttsHeader(ttsClientFull, ttsFlagWithEvent, ttsSerialJSON, ttsCompGzip))
|
||||
_ = binary.Write(&b, binary.BigEndian, event)
|
||||
_ = binary.Write(&b, binary.BigEndian, uint32(len(sessionID)))
|
||||
b.WriteString(sessionID)
|
||||
pl := gzipBytes(jsonPayload)
|
||||
_ = binary.Write(&b, binary.BigEndian, uint32(len(pl)))
|
||||
b.Write(pl)
|
||||
return b.Bytes()
|
||||
}
|
||||
|
||||
// ttsResponse 是解析后的服务端帧。
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||||
type ttsResponse struct {
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||||
MsgType byte
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||||
Event int32
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||||
Payload []byte // 音频帧=raw PCM；JSON 事件=JSON 原文；错误=错误 JSON
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||||
Code uint32 // 错误码（MsgType==ttsServerErr 时）
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||||
IsAudio bool
|
||||
}
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||||
|
||||
// parseTTSFrame 解析服务端帧（对齐参考实现 parse_response）。
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||||
func parseTTSFrame(data []byte) (*ttsResponse, error) {
|
||||
if len(data) < 4 {
|
||||
return nil, fmt.Errorf("帧过短 %d", len(data))
|
||||
}
|
||||
headerSize := int(data[0] & 0x0F)
|
||||
msgType := data[1] >> 4
|
||||
flags := data[1] & 0x0F
|
||||
comp := data[2] & 0x0F
|
||||
off := headerSize * 4
|
||||
if off > len(data) {
|
||||
return nil, fmt.Errorf("头长越界")
|
||||
}
|
||||
res := &ttsResponse{MsgType: msgType}
|
||||
|
||||
if msgType == ttsServerErr {
|
||||
if len(data) < off+8 {
|
||||
return nil, fmt.Errorf("错误帧过短")
|
||||
}
|
||||
res.Code = binary.BigEndian.Uint32(data[off : off+4])
|
||||
sz := binary.BigEndian.Uint32(data[off+4 : off+8])
|
||||
res.Payload = clampTail(data, off+8, sz)
|
||||
return res, nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
p := off
|
||||
if flags&ttsFlagNegSeq != 0 { // 跳过序列号
|
||||
p += 4
|
||||
}
|
||||
if flags&ttsFlagWithEvent != 0 {
|
||||
if len(data) < p+4 {
|
||||
return nil, fmt.Errorf("事件号越界")
|
||||
}
|
||||
res.Event = int32(binary.BigEndian.Uint32(data[p : p+4]))
|
||||
p += 4
|
||||
}
|
||||
// 会话 ID（有符号长度；服务端正常响应都带）。
|
||||
if len(data) >= p+4 {
|
||||
sidLen := int32(binary.BigEndian.Uint32(data[p : p+4]))
|
||||
p += 4
|
||||
if sidLen > 0 && len(data) >= p+int(sidLen) {
|
||||
p += int(sidLen)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if len(data) < p+4 {
|
||||
return res, nil // 无 payload 的控制帧（如 SessionFinished 可能无体）
|
||||
}
|
||||
sz := binary.BigEndian.Uint32(data[p : p+4])
|
||||
p += 4
|
||||
payload := clampTail(data, p, sz)
|
||||
|
||||
// 音频响应（TTSResponse/SERVER_ACK 且非 JSON）→ raw PCM，按压缩位解压。
|
||||
res.IsAudio = res.Event == evTTSResponse || msgType == ttsServerAck
|
||||
if comp == ttsCompGzip && len(payload) > 0 {
|
||||
if dec, err := gunzip(payload); err == nil {
|
||||
payload = dec
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
res.Payload = payload
|
||||
return res, nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
// clampTail 从 off 起最多取 sz 字节（防伪造长度越界）。
|
||||
func clampTail(data []byte, off int, sz uint32) []byte {
|
||||
if off > len(data) {
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
end := off + int(sz)
|
||||
if end > len(data) || sz == 0 {
|
||||
end = len(data)
|
||||
}
|
||||
return data[off:end]
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,110 @@
|
||||
package voice
|
||||
|
||||
import (
|
||||
"bytes"
|
||||
"encoding/binary"
|
||||
"testing"
|
||||
)
|
||||
|
||||
// serverFrame 按参考实现 parse_response 的布局手搓一个服务端帧，供解析测试。
|
||||
// 布局：header(4) [+event4] + sessionIdLen(4) + sessionId + payloadLen(4) + payload。
|
||||
func serverFrame(msgType, flags, serial, comp byte, event int32, sid string, payload []byte) []byte {
|
||||
var b bytes.Buffer
|
||||
b.WriteByte((0b0001 << 4) | 0b0001)
|
||||
b.WriteByte((msgType << 4) | flags)
|
||||
b.WriteByte((serial << 4) | comp)
|
||||
b.WriteByte(0x00)
|
||||
if flags&ttsFlagWithEvent != 0 {
|
||||
_ = binary.Write(&b, binary.BigEndian, event)
|
||||
}
|
||||
_ = binary.Write(&b, binary.BigEndian, uint32(len(sid)))
|
||||
b.WriteString(sid)
|
||||
_ = binary.Write(&b, binary.BigEndian, uint32(len(payload)))
|
||||
b.Write(payload)
|
||||
return b.Bytes()
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 音频响应（SERVER_ACK + 事件 352 + raw payload）应被识别为音频、取到原始 PCM。
|
||||
func TestParseTTSFrame_Audio(t *testing.T) {
|
||||
pcm := []byte{0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0xff, 0xfe}
|
||||
frame := serverFrame(ttsServerAck, ttsFlagWithEvent, ttsSerialNone, ttsCompNone, evTTSResponse, "sess-1", pcm)
|
||||
r, err := parseTTSFrame(frame)
|
||||
if err != nil {
|
||||
t.Fatalf("解析音频帧失败: %v", err)
|
||||
}
|
||||
if !r.IsAudio {
|
||||
t.Errorf("应识别为音频帧")
|
||||
}
|
||||
if r.Event != evTTSResponse {
|
||||
t.Errorf("event=%d，期望 %d", r.Event, evTTSResponse)
|
||||
}
|
||||
if !bytes.Equal(r.Payload, pcm) {
|
||||
t.Errorf("PCM 不一致：得 %v，期望 %v", r.Payload, pcm)
|
||||
}
|
||||
}
|
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// gzip 压缩的 JSON 事件帧（如 SessionStarted）应被正确解压。
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func TestParseTTSFrame_GzipJSON(t *testing.T) {
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js := []byte(`{"event":"SessionStarted"}`)
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frame := serverFrame(ttsServerFull, ttsFlagWithEvent, ttsSerialJSON, ttsCompGzip, evSessionStarted, "sess-1", gzipBytes(js))
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r, err := parseTTSFrame(frame)
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if err != nil {
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t.Fatalf("解析 JSON 帧失败: %v", err)
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}
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if r.Event != evSessionStarted {
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t.Errorf("event=%d，期望 %d", r.Event, evSessionStarted)
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}
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if !bytes.Equal(r.Payload, js) {
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t.Errorf("gzip 解压后 JSON 不一致：得 %s", string(r.Payload))
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}
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}
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// 错误帧（SERVER_ERROR）：code(4) + payloadLen(4) + payload，无 event/session。
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func TestParseTTSFrame_Error(t *testing.T) {
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var b bytes.Buffer
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b.WriteByte((0b0001 << 4) | 0b0001)
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b.WriteByte((ttsServerErr << 4) | ttsFlagNone)
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b.WriteByte((ttsSerialJSON << 4) | ttsCompNone)
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b.WriteByte(0x00)
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_ = binary.Write(&b, binary.BigEndian, uint32(45000001)) // code
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msg := []byte(`{"error":"quota"}`)
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_ = binary.Write(&b, binary.BigEndian, uint32(len(msg)))
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b.Write(msg)
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r, err := parseTTSFrame(b.Bytes())
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if err != nil {
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t.Fatalf("解析错误帧失败: %v", err)
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}
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if r.MsgType != ttsServerErr {
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t.Errorf("msgType=%d，期望错误类型", r.MsgType)
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}
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if r.Code != 45000001 {
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t.Errorf("code=%d，期望 45000001", r.Code)
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}
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if !bytes.Equal(r.Payload, msg) {
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t.Errorf("错误体不一致：得 %s", string(r.Payload))
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}
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}
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// 客户端会话级事件帧应带上事件号与会话 ID，且 payload 为 gzip。
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func TestSessionEventFrame_RoundTrip(t *testing.T) {
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frame := sessionEventFrame(evTaskRequest, "sess-x", []byte(`{"text":"你好"}`))
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// 手工核对头两个字节 + 事件号 + 会话 ID 长度。
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if frame[0] != ((0b0001<<4)|0b0001) || (frame[1]>>4) != ttsClientFull {
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t.Fatalf("头字节不对: %08b %08b", frame[0], frame[1])
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}
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if frame[1]&0x0f&ttsFlagWithEvent == 0 {
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t.Errorf("应带 withEvent flag")
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}
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ev := int32(binary.BigEndian.Uint32(frame[4:8]))
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if ev != evTaskRequest {
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t.Errorf("event=%d，期望 %d", ev, evTaskRequest)
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}
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sidLen := binary.BigEndian.Uint32(frame[8:12])
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if int(sidLen) != len("sess-x") {
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t.Errorf("sessionId 长度=%d，期望 %d", sidLen, len("sess-x"))
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}
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if got := string(frame[12 : 12+sidLen]); got != "sess-x" {
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t.Errorf("sessionId=%q", got)
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}
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}
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