Android音频开发之音频采集的实现示例

2023-09-14 14:52:05 53

在Android系统中，一般使用AudioRecord或者MediaRecord来采集音频。

AudioRecord是一个比较偏底层的API,它可以获取到一帧帧PCM数据，之后可以对这些数据进行处理。

而MediaRecorder是基于AudioRecorder的API(最终还是会创建AudioRecord用来与AudioFlinger进行交互)，它可以直接将采集到的音频数据转化为执行的编码格式，并保存。

直播技术采用的就是AudioRecorder采集音频数据。

本文主要介绍例如AudioRecord进行音频的采集。

基本API

获取最小的缓冲区大小，用于存放AudioRecord采集到的音频数据。

staticpublicintgetMinBufferSize(intsampleRateInHz,intchannelConfig,intaudioFormat)

AudioRecord构造方法

根据具体的参数配置，请求硬件资源创建一个可以用于采集音频的AudioRecord对象。

参数描述：

音频采集基本概念

音频采集一般使用AudioRecod或者MediaRecord

音频采集的来源是什么？
MediaRecorder.AudioSource.MIC一般是麦克风

采样率(单位：赫兹)
每秒钟音频采样点个数(8000/44100Hz)

声道

AudioFormat.CHANNEL_IN_MONO单声道，一个声道进行采样
AudioFormat.CHANNEL_IN_STEREO双声道，两个声道进行采样

音频采样精度

指定采样的数据的格式和每次采样的大小。

数据返回格式为PCM格式

每次采样的位宽为16bit

一般都采用这个AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT(官方文档表示，该采样精度保证所有设备都支持)

比特率

每秒传送的比特(bit)数。单位为bps(BitPerSecond)，比特率越高，传送数据速度越快。

采样率x采样大小x声道数
每秒钟采样的大小=16bit(位宽)2(双通道)44100(每次采样的次数hz)=1411200b=1411.2kbps

比特率越大表示单位时间内采样的数据越多，传输的数据量越大。

audioResource

音频采集的来源

audioSampleRate

音频采样率

channelConfig

声道

audioFormat

音频采样精度，指定采样的数据的格式和每次采样的大小。

bufferSizeInBytes

AudioRecord采集到的音频数据所存放的缓冲区大小。

//设置采集来源为麦克风
privatestaticfinalintAUDIO_RESOURCE=MediaRecorder.AudioSource.MIC;
//设置采样率为44100，目前为常用的采样率，官方文档表示这个值可以兼容所有的设置
privatefinalstaticintAUDIO_SAMPLE_RATE=44100;
//设置声道声道数量为双声道
privatefinalstaticintCHANNEL_CONFIG=AudioFormat.CHANNEL_IN_STEREO;
//设置采样精度，将采样的数据以PCM进行编码，每次采集的数据位宽为16bit。
privatefinalstaticintAUDIO_FORMAT=AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT;

publicAudioRecord(intaudioSource,intsampleRateInHz,intchannelConfig,intaudioFormat,intbufferSizeInBytes)

开始采集

开始采集之后，状态变为RECORDSTATE_RECORDING。

publicvoidstartRecording()

读取录制内容，将采集到的数据读取到缓冲区

方法调用的返回值的状态码：

情况异常：

1.ERROR_INVALID_OPERATIONiftheobjectwasn'tproperlyinitialized

2.ERROR_BAD_VALUEiftheparametersdon'tresolvetovaliddataandindexes.

情况正常：thenumberofbytesthatwereread

publicintread(ByteBufferaudioBuffer,intsizeInBytes)
publicintread(byte[]audioData,intoffsetInBytes,intsizeInBytes)
publicintread(short[]audioData,intoffsetInShorts,intsizeInShorts)

停止采集

停止采集之后，状态变为RECORDSTATE_STOPPED。

publicvoidstop()

获取AudioRecord的状态

用于检测AudioRecord是否确保了获得适当的硬件资源。在AudioRecord对象实例化之后调用。

STATE_INITIALIZED初始完毕

STATE_UNINITIALIZED未初始化

publicintgetState()

返回当前AudioRecord的采集状态

publicstaticfinalintRECORDSTATE_STOPPED=1;停止状态

调用voidstop()之后的状态

publicstaticfinalintRECORDSTATE_RECORDING=3;正在采集

调用startRecording()之后的状态

publicintgetRecordingState()

AudioRecord采集音频的基本流程

权限

构造一个AudioRecord对象。

开始采集。

读取采集的数据。

停止采集。

构造一个AudioRecord对象

AudioRecordaudioRecord=newAudioRecord(audioResource,audioSampleRate,channelConfig,audioFormat,bufferSizeInBytes);

获取bufferSizeInBytes值

bufferSizeInBytes是AudioRecord采集到的音频数据所存放的缓冲区大小。

注意：这个大小不能随便设置，AudioRecord提供对应的API来获取这个值。

this.bufferSizeInBytes=AudioRecord.getMinBufferSize(audioSampleRate,channelConfig,audioFormat);

通过bufferSizeInBytes返回就可以知道传入给AudioRecord.getMinBufferSize的参数是否支持当前的硬件设备。

if(AudioRecord.ERROR_BAD_VALUE==bufferSizeInBytes||AudioRecord.ERROR==bufferSizeInBytes){
thrownewRuntimeException("UnabletogetMinBufferSize");
}

//bufferSizeInBytesisavailable...

开始采集

在开始录音之前，首先要判断一下AudioRecord的状态是否已经初始化完毕了。

//判断AudioRecord的状态是否初始化完毕
//在AudioRecord对象构造完毕之后，就处于AudioRecord.STATE_INITIALIZED状态了。
intstate=audioRecord.getState();
if(state==AudioRecord.STATE_UNINITIALIZED){
thrownewRuntimeException("AudioRecordSTATE_UNINITIALIZED");
}

开始采集

audioRecord.startRecording();
//开启线程读取数据
newThread(recordTask).start();

读取采集的数据

上面提到，AudioRecord在采集数据时会将数据存放到缓冲区中，因此我们只需要创建一个数据流去从缓冲区中将采集的数据读取出来即可。

创建一个数据流，一边从AudioRecord中读取音频数据到缓冲区，一边将缓冲区中数据写入到数据流。

因为需要使用IO操作，因此读取数据的过程应该在子线程中执行

//创建一个流，存放从AudioRecord读取的数据
FilesaveFile=newFile(Environment.getExternalStorageDirectory(),"audio-record.pcm");
DataOutputStreamdataOutputStream=newDataOutputStream(
newBufferedOutputStream(newFileOutputStream(saveFile)));

privateRunnablerecordTask=newRunnable(){
@Override
publicvoidrun(){
//设置线程的优先级
android.os.Process.setThreadPriority(android.os.Process.THREAD_PRIOR
Log.i(TAG,"设置采集音频线程优先级");
finalbyte[]data=newbyte[bufferSizeInBytes];
//标记为开始采集状态
isRecording=true;
Log.i(TAG,"设置当前当前状态为采集状态");
//getRecordingState获取当前AudioReroding是否正在采集数据的状态
while(isRecording&&audioRecord.getRecordingState()==AudioRecord
//读取采集数据到缓冲区中，read就是读取到的数据量
finalintread=audioRecord.read(data,0,bufferSizeInBytes);
if(AudioRecord.ERROR_INVALID_OPERATION!=read&&AudioRecord.E
//将数据写入到文件中
dataOutputStream.write(buffer,0,read);
}
}
}
};

停止采集

/**
*停止录音
*/
publicvoidstopRecord()throwsIOException{
Log.i(TAG,"停止录音，回收AudioRecord对象，释放内存");
isRecording=false;
if(audioRecord!=null){
if(audioRecord.getRecordingState()==AudioRecord.RECORDSTATE_RECORDING){
audioRecord.stop();
Log.i(TAG,"audioRecord.stop()");
}
if(audioRecord.getState()==AudioRecord.STATE_INITIALIZED){
audioRecord.release();
Log.i(TAG,"audioRecord.release()");
}
}
}

几个小问题

采集数据之后，保存的文件为audio-record.pcm，这个文件并不能使用普通的播放器播放。它是一个原始的文件，没有任何播放格式，因此就无法被播放器识别并播放。

上面的问题可以有两种解决方法

使用AudioTrack播放pcm格式的音频数据。
将pcm数据转化为wav格式的数据，这样就可以被播放器识别。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持毛票票。

Android音频开发之音频采集的实现示例

热门推荐

随机推荐