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立聪堂德州十三局店 发表于 2025-3-27 05:22:57

Android-音频收罗

前言

音视频这块，起首是要先收罗音频。今天我们就来深入探讨一下 Android 音频收罗的两大类型：Mic 音频收罗和系统音频收罗。

Mic音频收罗

Android提供了两个API用于实现录音功能：android.media.AudioRecord、android.media.MediaRecorder。

AudioRecord和MediaRecorder两种都可以录制音频，MediaRecorder已实现大量的封装，操作起来更加简单，而AudioRecord使用起来更加灵活，能实现更多的功能。

AudioRecord


主要是实现边录边播（AudioRecord+AudioTrack）以及对音频的及时处置处罚（如会说话的汤姆猫、语音）
优点：语音的及时处置处罚，可以用代码实现各种音频的封装
缺点：输出是PCM语音数据，如果生存成音频文件，是不能够被播放器播放的，以是必须先写代码实现数据编码以及压缩
示例：
使用AudioRecord类录音，并实现WAV格式封装。录音20s，输出的音频文件大概为3.5M左（已写测试代码）

特点：


[*]基于字节省录音；
[*]可以实现语音的及时处置处罚，举行边录边播，对音频的及时处置处罚；
[*]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举行处置处罚；
[*]输出的是PCM的语音数据，如果生存成音频文件是不能被播放器播放的。要用到AudioTrack这个去举行处置处罚；
MediaRecorder


已经集成了录音、编码、压缩等，支持少量的录音音频格式，大概有.aac（API = 16） .amr .3gp
优点：大部分以及集成，直接调用相干接口即可，代码量小
缺点：无法及时处置处罚音频；输出的音频格式不是很多，例如没有输出mp3格式文件
示例：
使用MediaRecorder类录音，输出amr格式文件。录音20s，输出的音频文件大概为33K（已写测试代码）
特点：


[*]基于文件录音；
[*]MediaRecorder 是基于 AudioRecorder 的 API(终极还是会创建AudioRecord用来与AudioFlinger举行交互) ，它可以直接将收罗到的音频数据转化为执行的编码格式，并生存；
[*]已集成了录音，编码，压缩等，支持少量的音频格式文件；
[*]封装度很高，操作简单；
音频格式比较


WAV格式：录音质量高，但是压缩率小，文件大。

AAC格式：相对于mp3，AAC格式的音质更佳，文件更小；有损压缩；一般苹果或者Android SDK4.1.2（API 16）及以上版本支持播放 。

AMR格式：压缩比比较大，但相对其他的压缩格式质量比较差，多用于人声，通话录音
mp3格式：使用MediaRecorder没有该视频格式输出。一些人的做法是使用AudioRecord录音，然后编码成wav格式，再转换成mp3格式。

测试代码

audioRecord 封装wav 格式。

package com.example.audiorecordtest;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

import android.media.AudioFormat;
import android.media.AudioRecord;

public class AudioRecordFunc {
    // 缓冲区字节大小
    private int bufferSizeInBytes = 0;
   
    //AudioName裸音频数据文件 ，麦克风
    private String AudioName = "";
   
    //NewAudioName可播放的音频文件
    private String NewAudioName = "";
   
    private AudioRecord audioRecord;
    private boolean isRecord = false;// 设置正在录制的状态
   
   
    private static AudioRecordFunc mInstance;
         
    private AudioRecordFunc(){
         
    }   
   
    public synchronized static AudioRecordFunc getInstance()
    {
      if(mInstance == null)
            mInstance = new AudioRecordFunc();
      return mInstance;
    }
   
    public int startRecordAndFile() {
      //判断是否有外部存储设备sdcard
      if(AudioFileFunc.isSdcardExit())
      {
            if(isRecord)
            {
                return ErrorCode.E_STATE_RECODING;
            }
            else
            {
                if(audioRecord == null)
                  creatAudioRecord();
               
                audioRecord.startRecording();
                // 让录制状态为true
                isRecord = true;
                // 开启音频文件写入线程
                new Thread(new AudioRecordThread()).start();
               
                return ErrorCode.SUCCESS;
            }
            
      }      
      else
      {
            return ErrorCode.E_NOSDCARD;            
      }      

    }
   
    public void stopRecordAndFile() {
      close();
    }
   
   
    public long getRecordFileSize(){
      return AudioFileFunc.getFileSize(NewAudioName);
    }
   
   
    private void close() {
      if (audioRecord != null) {
            System.out.println("stopRecord");
            isRecord = false;//停止文件写入
            audioRecord.stop();
            audioRecord.release();//释放资源
            audioRecord = null;
      }
    }
   
   
    private void creatAudioRecord() {
      // 获取音频文件路径
      AudioName = AudioFileFunc.getRawFilePath();
      NewAudioName = AudioFileFunc.getWavFilePath();
         
      // 获得缓冲区字节大小
      bufferSizeInBytes = AudioRecord.getMinBufferSize(AudioFileFunc.AUDIO_SAMPLE_RATE,
                AudioFormat.CHANNEL_IN_STEREO, AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT);
         
      // 创建AudioRecord对象
      audioRecord = new AudioRecord(AudioFileFunc.AUDIO_INPUT, AudioFileFunc.AUDIO_SAMPLE_RATE,
                AudioFormat.CHANNEL_IN_STEREO, AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT, bufferSizeInBytes);
    }
   
   
    class AudioRecordThread implements Runnable {
      @Override
      public void run() {
            writeDateTOFile();//往文件中写入裸数据
            copyWaveFile(AudioName, NewAudioName);//给裸数据加上头文件
      }
    }
   
    /**
   * 这里将数据写入文件，但是并不能播放，因为AudioRecord获得的音频是原始的裸音频，
   * 如果需要播放就必须加入一些格式或者编码的头信息。但是这样的好处就是你可以对音频的 裸数据进行处理，比如你要做一个爱说话的TOM
   * 猫在这里就进行音频的处理，然后重新封装 所以说这样得到的音频比较容易做一些音频的处理。
   */
    private void writeDateTOFile() {
      // new一个byte数组用来存一些字节数据，大小为缓冲区大小
      byte[] audiodata = new byte;
      FileOutputStream fos = null;
      int readsize = 0;
      try {
            File file = new File(AudioName);
            if (file.exists()) {
                file.delete();
            }
            fos = new FileOutputStream(file);// 建立一个可存取字节的文件
      } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
      }
      while (isRecord == true) {
            readsize = audioRecord.read(audiodata, 0, bufferSizeInBytes);
            if (AudioRecord.ERROR_INVALID_OPERATION != readsize && fos!=null) {
                try {
                  fos.write(audiodata);
                } catch (IOException e) {
                  e.printStackTrace();
                }
            }
      }
      try {
            if(fos != null)
                fos.close();// 关闭写入流
      } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
      }
    }
   
    // 这里得到可播放的音频文件
    private void copyWaveFile(String inFilename, String outFilename) {
      FileInputStream in = null;
      FileOutputStream out = null;
      long totalAudioLen = 0;
      long totalDataLen = totalAudioLen + 36;
      long longSampleRate = AudioFileFunc.AUDIO_SAMPLE_RATE;
      int channels = 2;
      long byteRate = 16 * AudioFileFunc.AUDIO_SAMPLE_RATE * channels / 8;
      byte[] data = new byte;
      try {
            in = new FileInputStream(inFilename);
            out = new FileOutputStream(outFilename);
            totalAudioLen = in.getChannel().size();
            totalDataLen = totalAudioLen + 36;
            WriteWaveFileHeader(out, totalAudioLen, totalDataLen,
                  longSampleRate, channels, byteRate);
            while (in.read(data) != -1) {
                out.write(data);
            }
            in.close();
            out.close();
      } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
      } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
      }
    }
   
    /**
   * 这里提供一个头信息。插入这些信息就可以得到可以播放的文件。
   * 为我为啥插入这44个字节，这个还真没深入研究，不过你随便打开一个wav
   * 音频的文件，可以发现前面的头文件可以说基本一样哦。每种格式的文件都有
   * 自己特有的头文件。
   */
    private void WriteWaveFileHeader(FileOutputStream out, long totalAudioLen,
            long totalDataLen, long longSampleRate, int channels, long byteRate)
            throws IOException {
      byte[] header = new byte;
      header = 'R'; // RIFF/WAVE header
      header = 'I';
      header = 'F';
      header = 'F';
      header = (byte) (totalDataLen & 0xff);
      header = (byte) ((totalDataLen >> 8) & 0xff);
      header = (byte) ((totalDataLen >> 16) & 0xff);
      header = (byte) ((totalDataLen >> 24) & 0xff);
      header = 'W';
      header = 'A';
      header = 'V';
      header = 'E';
      header = 'f'; // 'fmt ' chunk
      header = 'm';
      header = 't';
      header = ' ';
      header = 16; // 4 bytes: size of 'fmt ' chunk
      header = 0;
      header = 0;
      header = 0;
      header = 1; // format = 1
      header = 0;
      header = (byte) channels;
      header = 0;
      header = (byte) (longSampleRate & 0xff);
      header = (byte) ((longSampleRate >> 8) & 0xff);
      header = (byte) ((longSampleRate >> 16) & 0xff);
      header = (byte) ((longSampleRate >> 24) & 0xff);
      header = (byte) (byteRate & 0xff);
      header = (byte) ((byteRate >> 8) & 0xff);
      header = (byte) ((byteRate >> 16) & 0xff);
      header = (byte) ((byteRate >> 24) & 0xff);
      header = (byte) (2 * 16 / 8); // block align
      header = 0;
      header = 16; // bits per sample
      header = 0;
      header = 'd';
      header = 'a';
      header = 't';
      header = 'a';
      header = (byte) (totalAudioLen & 0xff);
      header = (byte) ((totalAudioLen >> 8) & 0xff);
      header = (byte) ((totalAudioLen >> 16) & 0xff);
      header = (byte) ((totalAudioLen >> 24) & 0xff);
      out.write(header, 0, 44);
    }
}
MediaRecorder录音，输出amr格式音频


package com.example.audiorecordtest;

import java.io.File;
import java.io.IOException;

import android.media.MediaRecorder;

public class MediaRecordFunc {
    private boolean isRecord = false;
   
    private MediaRecorder mMediaRecorder;
    private MediaRecordFunc(){
    }
   
    private static MediaRecordFunc mInstance;
    public synchronized static MediaRecordFunc getInstance(){
      if(mInstance == null)
            mInstance = new MediaRecordFunc();
      return mInstance;
    }
   
    public int startRecordAndFile(){
      //判断是否有外部存储设备sdcard
      if(AudioFileFunc.isSdcardExit())
      {
            if(isRecord)
            {
                return ErrorCode.E_STATE_RECODING;
            }
            else
            {
                if(mMediaRecorder == null)
                  createMediaRecord();
               
                try{
                  mMediaRecorder.prepare();
                  mMediaRecorder.start();
                  // 让录制状态为true
                  isRecord = true;
                  return ErrorCode.SUCCESS;
                }catch(IOException ex){
                  ex.printStackTrace();
                  return ErrorCode.E_UNKOWN;
                }
            }
            
      }      
      else
      {
            return ErrorCode.E_NOSDCARD;            
      }      
    }
   
   
    public void stopRecordAndFile(){
         close();
    }
   
    public long getRecordFileSize(){
      return AudioFileFunc.getFileSize(AudioFileFunc.getAMRFilePath());
    }
   
   
    private void createMediaRecord(){
         /* ①Initial：实例化MediaRecorder对象 */
      mMediaRecorder = new MediaRecorder();
         
      /* setAudioSource/setVedioSource*/
      mMediaRecorder.setAudioSource(AudioFileFunc.AUDIO_INPUT);//设置麦克风
         
      /* 设置输出文件的格式：THREE_GPP/MPEG-4/RAW_AMR/Default
         * THREE_GPP(3gp格式，H263视频/ARM音频编码)、MPEG-4、RAW_AMR(只支持音频且音频编码要求为AMR_NB)
         */
         mMediaRecorder.setOutputFormat(MediaRecorder.OutputFormat.DEFAULT);
         
         /* 设置音频文件的编码：AAC/AMR_NB/AMR_MB/Default */
         mMediaRecorder.setAudioEncoder(MediaRecorder.AudioEncoder.DEFAULT);
         
         /* 设置输出文件的路径 */
         File file = new File(AudioFileFunc.getAMRFilePath());
         if (file.exists()) {
             file.delete();
         }
         mMediaRecorder.setOutputFile(AudioFileFunc.getAMRFilePath());
    }
   
   
    private void close(){
      if (mMediaRecorder != null) {
            System.out.println("stopRecord");
            isRecord = false;
            mMediaRecorder.stop();
            mMediaRecorder.release();
            mMediaRecorder = null;
      }
    }
}
其他文件 

package com.example.audiorecordtest;

import java.io.File;

import android.media.MediaRecorder;
import android.os.Environment;

public class AudioFileFunc {
    //音频输入-麦克风
    public final static int AUDIO_INPUT = MediaRecorder.AudioSource.MIC;
   
    //采用频率
    //44100是目前的标准，但是某些设备仍然支持22050，16000，11025
    public final static int AUDIO_SAMPLE_RATE = 44100;//44.1KHz,普遍使用的频率   
    //录音输出文件
    private final static String AUDIO_RAW_FILENAME = "RawAudio.raw";
    private final static String AUDIO_WAV_FILENAME = "FinalAudio.wav";
    public final static String AUDIO_AMR_FILENAME = "FinalAudio.amr";
   
    /**
   * 判断是否有外部存储设备sdcard
   * @return true | false
   */
    public static boolean isSdcardExit(){      
      if (Environment.getExternalStorageState().equals(android.os.Environment.MEDIA_MOUNTED))
            return true;
      else
            return false;
    }
         
    /**
   * 获取麦克风输入的原始音频流文件路径
   * @return
   */
    public static String getRawFilePath(){
      String mAudioRawPath = "";
      if(isSdcardExit()){
            String fileBasePath = Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath();
            mAudioRawPath = fileBasePath+"/"+AUDIO_RAW_FILENAME;
      }   
         
      return mAudioRawPath;
    }
   
    /**
   * 获取编码后的WAV格式音频文件路径
   * @return
   */
    public static String getWavFilePath(){
      String mAudioWavPath = "";
      if(isSdcardExit()){
            String fileBasePath = Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath();
            mAudioWavPath = fileBasePath+"/"+AUDIO_WAV_FILENAME;
      }
      return mAudioWavPath;
    }
   
   
    /**
   * 获取编码后的AMR格式音频文件路径
   * @return
   */
    public static String getAMRFilePath(){
      String mAudioAMRPath = "";
      if(isSdcardExit()){
            String fileBasePath = Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath();
            mAudioAMRPath = fileBasePath+"/"+AUDIO_AMR_FILENAME;
      }
      return mAudioAMRPath;
    }   
   
   
    /**
   * 获取文件大小
   * @param path,文件的绝对路径
   * @return
   */
    public static long getFileSize(String path){
      File mFile = new File(path);
      if(!mFile.exists())
            return -1;
      return mFile.length();
    }

}
总结

AudioRecord这种方式收罗最为灵活，使开辟者最大限度的处置处罚收罗的音频,同时它捕获到的音频是原始音频PCM格式的！像做变声处置处罚的必要就必须要用它收集音频；

系统音频收罗


系统音频收罗有两种方法，但都有范围性。

2.1 REMOTE_SUBMIX


2.2 AudioPlaybackCapture




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