iOS与Android的音频互通

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声音是波的一种,频率和振幅是描述波的重要属性,频率的大小与我们通常所说的音高对应,而振幅影响声音的大小。频率的单位是赫兹,赫兹是电、磁、声波和机械振动周期循环时频率的单位,即每秒的周期次数(周期/秒)。对于声音,人类的听觉范围为20Hz~20000Hz,低于这个范围叫做次声波,高于这个范围的叫做超声波。

音频的基本知识

声音是波的一种,频率和振幅是描述波的重要属性,频率的大小与我们通常所说的音高对应,而振幅影响声音的大小。频率的单位是赫兹,赫兹是电、磁、声波和机械振动周期循环时频率的单位,即每秒的周期次数(周期/秒)。对于声音,人类的听觉范围为20Hz~20000Hz,低于这个范围叫做次声波,高于这个范围的叫做超声波。

数码录音最关键一步就是要把模拟信号转换为数码信号,就电脑而言是把模拟声音信号录制成为音频文件。

描述音频文件主要有两个指标,一个是采样频率,或称采样率、采率,另一个是采样精度也就是比特率。

采样,指把时间域或空间域的连续量转化成离散量的过程。每秒钟的采样样本数叫做采样频率。采样频率越高,数字化后声波就越接近于原来的波形,即声音的保真度越高,但量化后声音信息量的存储量也越大,而人的耳朵已经很难分辨。根据采样定理,只有当采样频率高于声音信号最高频率的两倍时,才能把离散模拟信号表示的声音信号唯一地还原成原来的声音。我们最常用的采样频率是44.1kHz,它的意思是每秒取样44100次。

比特率是指每秒传送的比特(bit)数,单位为 bps(Bit Per Second)。比特率越高,传送数据速度越快。声音中的比特率是指将模拟声音信号转换成数字声音信号后,单位时间内的二进制数据量。比特率其实就是表示振幅,比特率越大,能够表示声音的响度越清晰。

iOS音频的基础

接着我们要整体了解下iOS为我们提供处理音频的基础技术,核心音频(Core Audio)。

Core Audio 是iOS和 MAC 的关于数字音频处理的基础,它提供应用程序用来处理音频的一组软件框架,所有关于IOS音频开发的接口都是由Core Audio来提供或者经过它提供的接口来进行封装的,按照官方的说法是集播放,音频处理录制为一体的专业技术,通过它我们的程序可以同时录制,播放一个或者多个音频流,自动适应耳机,蓝牙耳机等硬件,响应各种电话中断,静音,震动等,甚至提供3D效果的音乐播放。

Core Audio有5个框架:1.Core Audio.framework,2.AudioToolbox.framework,3.AudioUnit.framework ,4.AVFoundation.framework,5.OpenAL.framework。

Core Audio.framework并不提供服务,仅提供其他框架可以使用的头文件和数据类型。这其中AVFoundation 框架 (AVFoundation.framework)提供一组播放、记录和管理声音和视频内容的Objective-C类,因此下面我就简单介绍一下他就可以了。

AVFoundation的录音和播放

音频的录制与播放主要和三个类有关AVAudioSession,AVAudioRecorder,AVAudioPlayer。

AVAudioSession

AVAudioSession类由AVFoundation框架引入,每个iOS应用都有一个音频会话,这个会话可以被AVAudioSession类的sharedInstance类方法访问,如下:
1

AVAudioSession *audioSession = [AVAudioSession sharedInstance];

在获得一个AVAudioSession类的实例后,你就能通过调用音频会话对象的setCategory:error:实例方法,来从IOS应用可用的不同类别中作出选择。

AVAudioRecorder

在使用AVAudioRecorder进行音频录制的时候,需要设置一些参数,下面就是参数的说明,并且写下了音频录制的代码:

  1. //音频开始录制 
  2. - (void)startRecordWithFilePath:(NSString *)path{ 
  3. [[AVAudioSession sharedInstance] setCategory: AVAudioSessionCategoryPlayAndRecord error:nil]; 
  4. [[AVAudioSession sharedInstance] setActive:YES error:nil]; 
  5. /** 
  6. * 
  7. AVFormatIDKey 音乐格式,这里采用PCM格式 
  8. AVSampleRateKey 采样率 
  9. AVNumberOfChannelsKey 音乐通道数 
  10. AVLinearPCMBitDepthKey,采样位数 默认 16 
  11. AVLinearPCMIsFloatKey,采样信号是整数还是浮点数 
  12. AVLinearPCMIsBigEndianKey,大端还是小端 是内存的组织方式 
  13. AVEncoderAudioQualityKey,音频编码质量 
  14.  
  15. */ 
  16. NSDictionary *recordSetting = @{ 
  17. AVFormatIDKey : @(kAudioFormatLinearPCM), 
  18. AVSampleRateKey : @(8000.f), 
  19. AVNumberOfChannelsKey : @(1), 
  20. AVLinearPCMBitDepthKey : @(16), 
  21. AVLinearPCMIsNonInterleaved : @NO
  22. AVLinearPCMIsFloatKey : @NO
  23. AVLinearPCMIsBigEndianKey : @NO 
  24. }; 
  25. //初始化录音 
  26. self.recorder = [[AVAudioRecorder alloc]initWithURL:[NSURL URLWithString:path] 
  27. settings:recordSetting 
  28. error:nil]; 
  29. _recorder.delegate = self; 
  30. _recorder.meteringEnabled = YES; 
  31.  
  32. [_recorder prepareToRecord]; 
  33. [_recorder record]; 
  34. //音频停止录制 
  35. - (void)stopRecord 
  36.  
  37. [self.recorder stop]; 
  38. self.recorder = nil; 
  39.  

AVAudioPlayer

AVAudioPlayer类是音频播放的类,一个AVAudioPlayer只能播放一个音频,如果你想混音你可以创建多个AVAudioPlayer实例,每个相当于混音板上的一个轨道,下面就是音频播放的方法。

  1. //音频开始播放 
  2. - (void)startPlayAudioFile:(NSString *)fileName{ 
  3. //初始化播放器 
  4. player = [[AVAudioPlayer alloc]init]; 
  5.  
  6. player = [player initWithContentsOfURL:[NSURL URLWithString:fileName] error:nil]; 
  7. self.player.delegate = self; 
  8. [player play]; 
  9. //音频停止播放 
  10. - (void)stopPlay{ 
  11. if (self.player) { 
  12. [self.player stop]; 
  13. self.player.delegate = nil; 
  14. self.player = nil; 

转码

上面我们用iOS录制了一个音频文件,并且录制成了wav格式,然而现在的情况确实安卓不支持wav格式,并且苹果的格式安卓全不支持,看好是全不,不是全部,反过来安卓的格式,苹果基本也不支持。

这里可以让服务器去转码,不过服务器的压力会增加,这里我们可以让客户端进行转码。amr格式的音频文件是安卓系统中默认的录音文件,也算是安卓支持的很方便的音频文件,这里就把iOS录制的wav文件转成amr,我们采用的是libopencore框架。

关于libopencore,Jeans有对它进行了一个比较好的Demo,大家可以参考他的Demo,iOS音频格式AMR和WAV互转(支持64位)。

  1. //转换amr到wav 
  2. + (int)ConvertAmrToWav:(NSString *)aAmrPath wavSavePath:(NSString *)aSavePath{ 
  3.  
  4. if (! DecodeAMRFileToWAVEFile([aAmrPath cStringUsingEncoding:NSASCIIStringEncoding], [aSavePath cStringUsingEncoding:NSASCIIStringEncoding])) 
  5. return 0
  6.  
  7. return 1
  8. //转换wav到amr 
  9. + (int)ConvertWavToAmr:(NSString *)aWavPath amrSavePath:(NSString *)aSavePath{ 
  10.  
  11. if (! EncodeWAVEFileToAMRFile([aWavPath cStringUsingEncoding:NSASCIIStringEncoding], [aSavePath cStringUsingEncoding:NSASCIIStringEncoding], 116)) 
  12. return 0
  13.  
  14. return 1
责任编辑:chenqingxiang 来源: CocoaChina
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