Android音頻開發(fā)之錄制音頻(WAV及MP3格式)
附GitHub源碼：MultimediaExplore
首先看下音頻錄制跟播放效果簡圖：
上面是錄音：長按即可錄音，支持聲波動畫，右滑刪除等。支持錄制pcm、wav、mp3格式音頻。
下面是播放：點擊左邊揚(yáng)聲器icon，開始播放剛錄制的本地音頻文件【也支持在線音頻播放】，支持播放進(jìn)度，支持切換播放模式(聽筒/揚(yáng)聲器/耳機(jī))等。
一、音頻錄制權(quán)限：
無論在做開發(fā)任何功能之前，總得先添加及申請相關(guān)權(quán)限，后續(xù)的工作才能正常進(jìn)行下去。音頻錄制所需權(quán)限如下，而且要在代碼中動態(tài)申請這些敏感權(quán)限，同意后才能正常錄制：
<uses-permission android:name="android.permission.RECORD_AUDIO" />
<uses-permission android:name="android.permission.READ_EXTERNAL_STORAGE" />
<uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" />
二、錄音文件的配置：
通過第一節(jié)講到音頻的基礎(chǔ)概念可知，在錄制音頻前應(yīng)先進(jìn)行錄制的相關(guān)配置，它直接決定了錄音文件的音頻質(zhì)量、文件大小、音頻格式等。
/**
* 錄音音頻的相關(guān)配置
*/
private void initConfig() {
recordConfig = new RecordConfig();
//采樣位寬
recordConfig.setEncodingConfig(AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT);
//錄音格式
recordConfig.setFormat(RecordConfig.RecordFormat.MP3);
// recordConfig.setFormat(RecordConfig.RecordFormat.WAV);
//采樣頻率
recordConfig.setSampleRate(16000);
String recordDir = String.format(Locale.getDefault(), "%s/Record/zhongyao/",
Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath());
//存儲目錄
recordConfig.setRecordDir(recordDir);
AudioRecordManager.getInstance().setCurrentConfig(recordConfig);
}
三、音頻錄制：
音頻錄制類主要有兩個封裝類：分別是AudioRecorder 、AudioRecordManager。
AudioRecorder：主要是使用系統(tǒng)的AudioRecord來進(jìn)行錄音。并把錄制好的音頻文件進(jìn)行合并，轉(zhuǎn)碼等，生成我們所需的音頻文件。該文件是全局單例的，保證音頻錄制類只有一個實例。
AudioRecordManager：對AudioRecorder的封裝管理，與外界交互均通過此類來完成，包括錄音的各種生命周期控制調(diào)用等。減少了外界與AudioRecorder的直接交互，已達(dá)到對錄音類的更好的管理，此類也是一個全局單例類。
1、錄音對象初始化：
這里主要根據(jù)之前的錄音配置，生成 bufferSizeInBytes【緩沖區(qū)字節(jié)大小】，和audioRecord對象。
/**
* 創(chuàng)建默認(rèn)的錄音對象
*/
public void prepareRecord() {
// 獲得緩沖區(qū)字節(jié)大小
if (bufferSizeInBytes == 0) {
bufferSizeInBytes = AudioRecord.getMinBufferSize(currentConfig.getSampleRate(),
currentConfig.getChannelConfig(), currentConfig.getEncodingConfig());
}
if (audioRecord == null) {
audioRecord = new AudioRecord(AUDIO_INPUT, currentConfig.getSampleRate(),
currentConfig.getChannelConfig(), currentConfig.getEncodingConfig(), bufferSizeInBytes);
}
audioRecordStatus = AudioRecordStatus.AUDIO_RECORD_PREPARE;
}
2、錄制wav音頻文件：
wav音頻文件是無損的，所以音質(zhì)會接近原生，但也正是因為是無損的，所以wav音頻文件幾乎沒有壓縮，相對來說會比較大。
錄制wav音頻得先進(jìn)行錄制采用，獲得pcm文件，然后把pcm文件合并，最后再轉(zhuǎn)成wav音頻文件。
（1）開始錄制pcm文件：
private void startPcmRecorder() {
audioRecordStatus = AudioRecordStatus.AUDIO_RECORD_START;
notifyState();
Logger.d(TAG, "開始錄制 Pcm");
FileOutputStream fos = null;
try {
fos = new FileOutputStream(tmpFile);
audioRecord.startRecording();
byte[] byteBuffer = new byte[bufferSizeInBytes];
while (audioRecordStatus == AudioRecordStatus.AUDIO_RECORD_START) {
int end = audioRecord.read(byteBuffer, 0, byteBuffer.length);
notifyData(byteBuffer);
fos.write(byteBuffer, 0, end);
fos.flush();
}
audioRecord.stop();
files.add(tmpFile);
if (audioRecordStatus == AudioRecordStatus.AUDIO_RECORD_STOP) {
makeFile();
} else {
Logger.d(TAG, "取消錄制...");
}
} catch (Exception e) {
Logger.e(e, TAG, e.getMessage());
notifyError("錄音失敗");
} finally {
try {
if (fos != null) {
fos.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (audioRecordStatus != AudioRecordStatus.AUDIO_RECORD_PAUSE) {
audioRecordStatus = AudioRecordStatus.AUDIO_RECORD_IDLE;
notifyState();
Logger.d(TAG, "錄音結(jié)束");
}
}
（2）合并生成的多個pcm文件：
/**
* 合并pcm文件
*/
private void mergePcmFile() {
boolean mergeSuccess = mergePcmFiles(resultFile, files);
if (!mergeSuccess) {
notifyError("合并失敗");
}
}
（3）將合并好的pcm文件轉(zhuǎn)成wav文件：
/**
* 添加Wav頭文件
*/
private void makeWav() {
if (!FileUtil.isFile(resultFile) || resultFile.length() == 0) {
return;
}
byte[] header = WavUtils.generateWavFileHeader((int) resultFile.length(), currentConfig.getSampleRate(), currentConfig.getChannelCount(), currentConfig.getEncoding());
WavUtils.writeHeader(resultFile, header);
}
3、錄制MP3音頻文件
相比WAV音頻文件而言，MP3音頻文件，就更加常見，商業(yè)上使用的也比較多，就是因為MP3音頻時經(jīng)過壓縮的，文件大小只有WAV的十二分之一，但是音質(zhì)上幾乎沒有較大的差異性。當(dāng)對音質(zhì)沒有極高要求的情況下，如錄音文件，MP3格式是極好的選擇。
（1）開始錄制音頻緩存：
這里有開啟一個線程Mp3EncodeThread，將錄音產(chǎn)生的字節(jié)數(shù)組byteBuffer不斷的進(jìn)行編解碼生成MP3文件。
private void startMp3Recorder() {
audioRecordStatus = AudioRecordStatus.AUDIO_RECORD_START;
notifyState();
try {
audioRecord.startRecording();
short[] byteBuffer = new short[bufferSizeInBytes];
while (audioRecordStatus == AudioRecordStatus.AUDIO_RECORD_START) {
int end = audioRecord.read(byteBuffer, 0, byteBuffer.length);
if (mp3EncodeThread != null) {
mp3EncodeThread.addChangeBuffer(new Mp3EncodeThread.ChangeBuffer(byteBuffer, end));
}
notifyData(ByteUtils.toBytes(byteBuffer));
}
audioRecord.stop();
} catch (Exception e) {
Logger.e(e, TAG, e.getMessage());
notifyError("錄音失敗");
}
if (audioRecordStatus != AudioRecordStatus.AUDIO_RECORD_PAUSE) {
if (audioRecordStatus == AudioRecordStatus.AUDIO_RECORD_CANCEL) {
deleteMp3Encoded();
} else {
stopMp3Encoded();
}
} else {
Logger.d(TAG, "暫停");
}
}
（2）MP3音頻編解碼：
Android原生的音頻錄制，支持直接生成WAV文件，但其實是不支持直接生成MP3文件的。這里對應(yīng)MP3編解碼，主要用到了開源的 libmp3lame.so 這個音頻編解碼庫。以下是lame編解碼方法及Mp3Encoder類：
MP3編解碼方法：
private void lameData(ChangeBuffer changeBuffer) {
if (changeBuffer == null) {
return;
}
short[] buffer = changeBuffer.getData();
int readSize = changeBuffer.getReadSize();
if (readSize > 0) {
int encodedSize = Mp3Encoder.encode(buffer, buffer, readSize, mp3Buffer);
if (encodedSize < 0) {
Logger.e(TAG, "Lame encoded size: " + encodedSize);
}
try {
os.write(mp3Buffer, 0, encodedSize);
} catch (IOException e) {
Logger.e(e, TAG, "Unable to write to file");
}
}
}
Mp3Encoder類：
public class Mp3Encoder {
static {
System.loadLibrary("mp3lame");
}
public native static void close();
public native static int encode(short[] buffer_l, short[] buffer_r, int samples, byte[] mp3buf);
public native static int flush(byte[] mp3buf);
public native static void init(int inSampleRate, int outChannel, int outSampleRate, int outBitrate, int quality);
public static void init(int inSampleRate, int outChannel, int outSampleRate, int outBitrate) {
init(inSampleRate, outChannel, outSampleRate, outBitrate, 7);
}
}
（3）生成libmp3lame.so：
本項目提供的源碼中有l(wèi)ame的jni源碼，如果想生成libmp3lame.so文件，供自己的項目使用，那么需要對Mp3Encoder.c 和Mp3Encoder.h文件進(jìn)行修改，然后通過ndk build 生成該so文件。
修改的內(nèi)容主要是把文件中的Mp3Encoder路徑改成自己項目中的Mp3Encoder的路徑，否則會找不到相關(guān)的native方法。
另外一般情況下，cpu類型支持 armeabi-v7a 、arm64-v8a 兩種即可，如果想支持其他的可在Application.mk中添加。
上面文件修改完畢，通過ndk-build指令即可編譯生成對應(yīng)的 libmp3lame.so 文件。
將so不同CPU類型的文件放置 jniLibs 下，或者通過sourceSets配置的路徑下，如：
sourceSets.main {
jni.srcDirs = []//disable automatic ndk-build call
jniLibs.srcDirs = ['libs']
}
即可進(jìn)行MP3音頻格式的錄制。
四、音頻錄制管理【AudioRecordManager】：
通過全局單例模式的AudioRecorderManager與業(yè)務(wù)進(jìn)行交互，即保證了音頻錄制實例的單一性，又能較好的對音頻生命周期等進(jìn)行較好的管理。?
/**
* Create by zhongyao on 2021/8/18
* Description:音頻錄制管理類
*/
public class AudioRecordManager {
private static final String TAG = "AudioRecordManager";
private AudioRecordManager() {
}
public static AudioRecordManager getInstance() {
return AudioRecordManagerHolder.instance;
}
public static class AudioRecordManagerHolder {
public static AudioRecordManager instance = new AudioRecordManager();
}
public void setCurrentConfig(RecordConfig recordConfig) {
AudioRecorder.getInstance().setCurrentConfig(recordConfig);
}
public RecordConfig getCurrentConfig() {
return AudioRecorder.getInstance().getCurrentConfig();
}
/**
* 錄音狀態(tài)監(jiān)聽回調(diào)
*/
public void setRecordStateListener(RecordStateListener listener) {
AudioRecorder.getInstance().setRecordStateListener(listener);
}
/**
* 錄音數(shù)據(jù)監(jiān)聽回調(diào)
*/
public void setRecordDataListener(RecordDataListener listener) {
AudioRecorder.getInstance().setRecordDataListener(listener);
}
/**
* 錄音可視化數(shù)據(jù)回調(diào)，傅里葉轉(zhuǎn)換后的頻域數(shù)據(jù)
*/
public void setRecordFftDataListener(RecordFftDataListener recordFftDataListener) {
AudioRecorder.getInstance().setRecordFftDataListener(recordFftDataListener);
}
/**
* 錄音文件轉(zhuǎn)換結(jié)束回調(diào)
*/
public void setRecordResultListener(RecordResultListener listener) {
AudioRecorder.getInstance().setRecordResultListener(listener);
}
/**
* 錄音音量監(jiān)聽回調(diào)
*/
public void setRecordSoundSizeListener(RecordSoundSizeListener listener) {
AudioRecorder.getInstance().setRecordSoundSizeListener(listener);
}
public void setStatus(AudioRecordStatus curAudioRecordStatus) {
switch (curAudioRecordStatus) {
case AUDIO_RECORD_IDLE:
break;
case AUDIO_RECORD_PREPARE:
AudioRecorder.getInstance().prepareRecord();
break;
case AUDIO_RECORD_START:
AudioRecorder.getInstance().startRecord();
break;
case AUDIO_RECORD_PAUSE:
AudioRecorder.getInstance().pauseRecord();
break;
case AUDIO_RECORD_STOP:
AudioRecorder.getInstance().stopRecord();
break;
case AUDIO_RECORD_CANCEL:
AudioRecorder.getInstance().cancelRecord();
break;
case AUDIO_RECORD_RELEASE:
AudioRecorder.getInstance().releaseRecord();
break;
default:
break;
}
}
public AudioRecordStatus getStatus() {
return AudioRecorder.getInstance().getAudioRecordStatus();
}
public String getAudioPath() {
return AudioRecorder.getInstance().getAudioPath();
}
}
以上就是Android音頻開發(fā)之錄制音頻(WAV及MP3格式)的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Android 音頻錄制的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
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