Android音頻處理之通過AudioRecord去保存PCM文件進(jìn)行錄制，播放，停止，刪除功能

2019-12-12 04:45:47

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供稿：網(wǎng)友

音頻這方面很博大精深，我這里肯定講不了什么高級的東西，最多也只是一些基礎(chǔ)類知識，首先，我們要介紹一下Android他提供的錄音類,實際上他有兩個，一個是MediaRecorder，還有一個就是我們今天要用到的AudioRecord，那他們有什么區(qū)別呢？

一.區(qū)別

MediaRecorder和AudioRecord都可以錄制音頻，區(qū)別是MediaRecorder錄制的音頻文件是經(jīng)過壓縮后的，需要設(shè)置編碼器。并且錄制的音頻文件可以用系統(tǒng)自帶的Music播放器播放。

而AudioRecord錄制的是PCM格式的音頻文件，需要用AudioTrack來播放，AudioTrack更接近底層。

PCM可能更加可以理解為音頻的源文件

二.優(yōu)缺點(diǎn)

AudioRecord

主要是實現(xiàn)邊錄邊播以及對音頻的實時處理,這個特性讓他更適合在語音方面有優(yōu)勢

優(yōu)點(diǎn)：語音的實時處理，可以用代碼實現(xiàn)各種音頻的封裝

缺點(diǎn)：輸出是PCM格式文件，如果保存成音頻文件，是不能夠被播放器播放的，所以必須先寫代碼實現(xiàn)數(shù)據(jù)編碼以及壓縮

MediaRecorder

已經(jīng)集成了錄音、編碼、壓縮等，支持少量的錄音音頻格式，大概有,aac,amr,3gp等

優(yōu)點(diǎn)：集成，直接調(diào)用相關(guān)接口即可，代碼量小

缺點(diǎn)：無法實時處理音頻；輸出的音頻格式不是很多，例如沒有輸出mp3格式文件

三.準(zhǔn)備工作

我們要實現(xiàn)的是一個實時的去錄音，播放，停止等功能的測試案例，那我們肯定要準(zhǔn)備點(diǎn)什么，比如說，我這里先創(chuàng)建一個項目――PCMSample

然后寫個布局

layout_main.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><LinearLayoutxmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"android:orientation="vertical"android:padding="10dp"><Buttonandroid:id="@+id/startAudio"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"android:background="@drawable/button_bg"android:text="開始錄音"android:textColor="@android:color/white"/><Buttonandroid:id="@+id/stopAudio"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"android:layout_marginBottom="10dp"android:layout_marginTop="5dp"android:background="@drawable/button_bg"android:enabled="false"android:text="停止錄音"android:textColor="@android:color/white"/><Buttonandroid:id="@+id/playAudio"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"android:background="@drawable/button_bg"android:enabled="false"android:text="播放音頻"android:textColor="@android:color/white"/><Buttonandroid:id="@+id/deleteAudio"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"android:layout_marginTop="5dp"android:background="@drawable/button_bg"android:text="刪除PCM"android:textColor="@android:color/white"/><ScrollViewandroid:id="@+id/mScrollView"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="0dp"android:layout_marginTop="5dp"android:layout_weight="1"><TextViewandroid:id="@+id/tv_audio_succeess"android:layout_width="wrap_content"android:layout_height="wrap_content"android:text="初始化完成...."android:textColor="@color/colorAccent"/></ScrollView></LinearLayout>

可以預(yù)覽一下

這里寫圖片描述

這里我給按鈕加了一個扁平的效果，實際上寫了一個xml，很簡單

button_bg.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><selector xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"><item android:state_pressed="true"><shape><corners android:radius="30dp"/><solid android:color="@color/colorPrimary"/></shape></item><item android:state_pressed="false"><shape><corners android:radius="30dp"/><solid android:color="@color/colorPrimaryDark"/></shape></item></selector>

好的，回到正題，我們這里有四個按鈕，分別是開始。停止，播放，和刪除，我們就是要實現(xiàn)這四個功能，在此之前，我們還需要做的事情就是添加權(quán)限，因為我們要錄音和寫內(nèi)存卡文件，所有需要這兩個權(quán)限即可

<!--錄音--><uses-permission android:name="android.permission.RECORD_AUDIO" /><!--讀取SD卡--><uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" />

這里初始化什么的就不說了，我們直接進(jìn)入正題

四.開始錄音

開始錄音的話，這里，我們定義一個變量isRecording去控制，這樣就比較好結(jié)束了，而且要注意的是，錄音是不能放在UI線程的，你懂的，所以我們可以寫一個開始錄音的方法

//開始錄音public void StartRecord() {Log.i(TAG,"開始錄音");//16K采集率int frequency = 16000;//格式int channelConfiguration = AudioFormat.CHANNEL_CONFIGURATION_MONO;//16Bitint audioEncoding = AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT;//生成PCM文件file = new File(Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath() + "/reverseme.pcm");Log.i(TAG,"生成文件");//如果存在，就先刪除再創(chuàng)建if (file.exists())file.delete();Log.i(TAG,"刪除文件");try {file.createNewFile();Log.i(TAG,"創(chuàng)建文件");} catch (IOException e) {Log.i(TAG,"未能創(chuàng)建");throw new IllegalStateException("未能創(chuàng)建" + file.toString());}try {//輸出流OutputStream os = new FileOutputStream(file);BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(os);DataOutputStream dos = new DataOutputStream(bos);int bufferSize = AudioRecord.getMinBufferSize(frequency, channelConfiguration, audioEncoding);AudioRecord audioRecord = new AudioRecord(MediaRecorder.AudioSource.MIC, frequency, channelConfiguration, audioEncoding, bufferSize);short[] buffer = new short[bufferSize];audioRecord.startRecording();Log.i(TAG, "開始錄音");isRecording = true;while (isRecording) {int bufferReadResult = audioRecord.read(buffer, 0, bufferSize);for (int i = 0; i < bufferReadResult; i++) {dos.writeShort(buffer[i]);}}audioRecord.stop();dos.close();} catch (Throwable t) {Log.e(TAG, "錄音失敗");}}

首先，這里我們了解一下采樣率，編碼，音頻流等基本的概念，剩下的大多是讀寫流的操作了，我們通過創(chuàng)建一個AudioRecord去寫pcm文件，定義一個while循環(huán)，用我們剛才定義的isRecording控制，所以，我們的點(diǎn)擊事件就

case R.id.startAudio:Thread thread = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {StartRecord();Log.e(TAG,"start");}});thread.start();printLog("開始錄音");ButtonEnabled(false, true, false);break;

這里要注意一下thread.start();開啟線程，同時打印出log，具體代碼如下

//打印logprivate void printLog(final String resultString) {tv_audio_succeess.post(new Runnable() {@Overridepublic void run() {tv_audio_succeess.append(resultString + "/n");mScrollView.fullScroll(ScrollView.FOCUS_DOWN);}});}

這里，我為了防止ANR，所以控制了一下按鈕的焦點(diǎn)

//獲取/失去焦點(diǎn)private void ButtonEnabled(boolean start, boolean stop, boolean play) {startAudio.setEnabled(start);stopAudio.setEnabled(stop);playAudio.setEnabled(play);}

好的，我們運(yùn)行一下

這里寫圖片描述

看起來沒什么變化，但是你去內(nèi)存卡中就會發(fā)現(xiàn)多了一個pcm文件

這里寫圖片描述

當(dāng)然，你只是點(diǎn)擊啟動錄音是不會生成這個pcm文件的，你需要點(diǎn)擊停止停止錄音的按鈕

五.停止錄音

停止錄音很簡單，我們控制通過改變寫入流就好了

case R.id.stopAudio:isRecording = false;ButtonEnabled(true, false, true);printLog("停止錄音");break;

這樣才會生成PCM

六播放音頻

現(xiàn)在有了PCM我們可以試著去播放了，寫一個播放的方法

//播放文件public void PlayRecord() {if(file == null){return;}//讀取文件int musicLength = (int) (file.length() / 2);short[] music = new short[musicLength];try {InputStream is = new FileInputStream(file);BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(is);DataInputStream dis = new DataInputStream(bis);int i = 0;while (dis.available() > 0) {music[i] = dis.readShort();i++;}dis.close();AudioTrack audioTrack = new AudioTrack(AudioManager.STREAM_MUSIC,16000, AudioFormat.CHANNEL_CONFIGURATION_MONO,AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT,musicLength * 2,AudioTrack.MODE_STREAM);audioTrack.play();audioTrack.write(music, 0, musicLength);audioTrack.stop();} catch (Throwable t) {Log.e(TAG, "播放失敗");}}

正如上面所說，我們播放需要用到AudioTrack，調(diào)用他的play方法以及設(shè)置一些參數(shù)即可

七.刪除音頻

刪除音頻只需要刪除這個pcm文件就行

//刪除文件private void deleFile() {if(file == null){return;}file.delete();printLog("文件刪除成功");}

這就是大致的錄音邏輯，雖然看起來很簡單，但是這正是現(xiàn)在很多語音和音頻的最基礎(chǔ)部分，特別是語音，如果你從事語音的工作，我相信你會感謝我的！

好了，最后放上完整的代碼：

MainActivity

package com.liuguilin.pcmsample;import android.media.AudioFormat;import android.media.AudioManager;import android.media.AudioRecord;import android.media.AudioTrack;import android.media.MediaRecorder;import android.os.Bundle;import android.os.Environment;import android.support.v7.app.AppCompatActivity;import android.util.Log;import android.view.View;import android.widget.Button;import android.widget.ScrollView;import android.widget.TextView;import java.io.BufferedInputStream;import java.io.BufferedOutputStream;import java.io.DataInputStream;import java.io.DataOutputStream;import java.io.File;import java.io.FileInputStream;import java.io.FileOutputStream;import java.io.IOException;import java.io.InputStream;import java.io.OutputStream;public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {public static final String TAG = "PCMSample";//是否在錄制private boolean isRecording = false;//開始錄音private Button startAudio;//結(jié)束錄音private Button stopAudio;//播放錄音private Button playAudio;//刪除文件private Button deleteAudio;private ScrollView mScrollView;private TextView tv_audio_succeess;//pcm文件private File file;@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);initView();}//初始化Viewprivate void initView() {mScrollView = (ScrollView) findViewById(R.id.mScrollView);tv_audio_succeess = (TextView) findViewById(R.id.tv_audio_succeess);printLog("初始化成功");startAudio = (Button) findViewById(R.id.startAudio);startAudio.setOnClickListener(this);stopAudio = (Button) findViewById(R.id.stopAudio);stopAudio.setOnClickListener(this);playAudio = (Button) findViewById(R.id.playAudio);playAudio.setOnClickListener(this);deleteAudio = (Button) findViewById(R.id.deleteAudio);deleteAudio.setOnClickListener(this);}//點(diǎn)擊事件@Overridepublic void onClick(View v) {switch (v.getId()) {case R.id.startAudio:Thread thread = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {StartRecord();Log.e(TAG,"start");}});thread.start();printLog("開始錄音");ButtonEnabled(false, true, false);break;case R.id.stopAudio:isRecording = false;ButtonEnabled(true, false, true);printLog("停止錄音");break;case R.id.playAudio:PlayRecord();ButtonEnabled(true, false, false);printLog("播放錄音");break;case R.id.deleteAudio:deleFile();break;}}//打印logprivate void printLog(final String resultString) {tv_audio_succeess.post(new Runnable() {@Overridepublic void run() {tv_audio_succeess.append(resultString + "/n");mScrollView.fullScroll(ScrollView.FOCUS_DOWN);}});}//獲取/失去焦點(diǎn)private void ButtonEnabled(boolean start, boolean stop, boolean play) {startAudio.setEnabled(start);stopAudio.setEnabled(stop);playAudio.setEnabled(play);}//開始錄音public void StartRecord() {Log.i(TAG,"開始錄音");//16K采集率int frequency = 16000;//格式int channelConfiguration = AudioFormat.CHANNEL_CONFIGURATION_MONO;//16Bitint audioEncoding = AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT;//生成PCM文件file = new File(Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath() + "/reverseme.pcm");Log.i(TAG,"生成文件");//如果存在，就先刪除再創(chuàng)建if (file.exists())file.delete();Log.i(TAG,"刪除文件");try {file.createNewFile();Log.i(TAG,"創(chuàng)建文件");} catch (IOException e) {Log.i(TAG,"未能創(chuàng)建");throw new IllegalStateException("未能創(chuàng)建" + file.toString());}try {//輸出流OutputStream os = new FileOutputStream(file);BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(os);DataOutputStream dos = new DataOutputStream(bos);int bufferSize = AudioRecord.getMinBufferSize(frequency, channelConfiguration, audioEncoding);AudioRecord audioRecord = new AudioRecord(MediaRecorder.AudioSource.MIC, frequency, channelConfiguration, audioEncoding, bufferSize);short[] buffer = new short[bufferSize];audioRecord.startRecording();Log.i(TAG, "開始錄音");isRecording = true;while (isRecording) {int bufferReadResult = audioRecord.read(buffer, 0, bufferSize);for (int i = 0; i < bufferReadResult; i++) {dos.writeShort(buffer[i]);}}audioRecord.stop();dos.close();} catch (Throwable t) {Log.e(TAG, "錄音失敗");}}//播放文件public void PlayRecord() {if(file == null){return;}//讀取文件int musicLength = (int) (file.length() / 2);short[] music = new short[musicLength];try {InputStream is = new FileInputStream(file);BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(is);DataInputStream dis = new DataInputStream(bis);int i = 0;while (dis.available() > 0) {music[i] = dis.readShort();i++;}dis.close();AudioTrack audioTrack = new AudioTrack(AudioManager.STREAM_MUSIC,16000, AudioFormat.CHANNEL_CONFIGURATION_MONO,AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT,musicLength * 2,AudioTrack.MODE_STREAM);audioTrack.play();audioTrack.write(music, 0, musicLength);audioTrack.stop();} catch (Throwable t) {Log.e(TAG, "播放失敗");}}//刪除文件private void deleFile() {if(file == null){return;}file.delete();printLog("文件刪除成功");}}

如果你想去調(diào)試這些pcm文件做音頻測試的話，我推薦使用Audacity這個軟件，可以看到，我直接點(diǎn)擊左上角的file-導(dǎo)入-源文件，然后設(shè)置16K

這里寫圖片描述