需求:iOS中使用Audio File 实现音频文件录制.
实现原理: 使用Audio File中的API可以将我们采集到的音频数据录制成音频文件,这里采集到的数据包括从Audio Queue/Audio Unit直接采集或Audio Converter间接转换得到的音频数据.
阅读前提:
- 本文需要借助三种数据源以实现音频数据录制: Audio Queue, Audio Converter
- Core Audio基本原理:简书,掘金,博客
- 音频采集: Audio Queue 简书,掘金,博客
- 音频采集: Audio Unit 简书,掘金,博客
- C,C++基本知识
本文直接为实战篇,如需了解理论基础参考上述链接中的内容,本文侧重于实战中注意点.
本项目需要借助Audio Queue, Audio Unit的采集,才能实现录制.所以提供以下两个Demo.
GitHub地址(附代码) : Audio Queue录制, Audio Unit录制
简书地址 : Audio File Record
掘金地址 : Audio File Record
博客地址 : Audio File Record
具体实现
1. 创建音频文件
这里使用当前格式化时间作为文件名,命名冲突.
下面主要代码为创建一个用于存放声音的音频文件,主要是在沙盒中创建一个目录(名为Voice)存放音频文件.注意,我们一定要先将文件夹创建出来,否则在调用后面AudioFileCreateWithURL
函数时将报错.1
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21- (NSString *)createFilePath {
NSDateFormatter *dateFormatter = [[NSDateFormatter alloc] init];
dateFormatter.dateFormat = @"yyyy_MM_dd__HH_mm_ss";
NSString *date = [dateFormatter stringFromDate:[NSDate date]];
NSArray *searchPaths = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory,
NSUserDomainMask,
YES);
NSString *documentPath = [[searchPaths objectAtIndex:0] stringByAppendingPathComponent:@"Voice"];
// 先创建子目录. 注意,若果直接调用AudioFileCreateWithURL创建一个不存在的目录创建文件会失败
NSFileManager *fileManager = [NSFileManager defaultManager];
if (![fileManager fileExistsAtPath:documentPath]) {
[fileManager createDirectoryAtPath:documentPath withIntermediateDirectories:YES attributes:nil error:nil];
}
NSString *fullFileName = [NSString stringWithFormat:@"%@.caf",date];
NSString *filePath = [documentPath stringByAppendingPathComponent:fullFileName];
return filePath;
}
2. 创建Audio File
通过上面创建的url,再加上我们要创建的文件类型(iOS中CAF格式文件可以存放任意类型音频数据),音频流的ASBD格式,文件特性的flag,这里设置kAudioFileFlags_EraseFile
表明CreateURL调用将清空现有文件的内容,如果未设置,则如果文件已存在则CreateURL调用将失败.
1 | - (AudioFileID)createAudioFileWithFilePath:(NSString *)filePath AudioDesc:(AudioStreamBasicDescription)audioDesc { |
3. 设置magic cookie
magic cookie: 可以理解成是文件的头信息,包含音频文件播放需要的一些必要信息, magic cookie块包含某些音频数据格式(例如MPEG-4 AAC)所需的补充数据,用于解码音频数据。如果CAF文件中包含的音频数据格式需要magic cookie数据,则该文件必须具有此块。
在这里分为两种情况,如果录制文件数据CBR(未压缩数据格式:PCM…),则不需要设置magic cookie, 如果录制文件数据VBR(压缩数据格式:AAC…),则需要设置magic cookie.
注意: 采用不同技术采集到的音频,设置magic cookie的方式是不同的.
- Audio Queue 设置magic cookie
首先使用kAudioQueueProperty_MagicCookie
属性获取当前audio queue是否含有magic cookie,如果有,返回magic cookie长度,然后为它分配一段内存就可以调用kAudioQueueProperty_MagicCookie
获取audio queue中的magic cookie,最后,将magic cookie通过kAudioFilePropertyMagicCookieData
属性设置到audio file中即可.
1 | - (void)copyEncoderCookieToFileByAudioQueue:(AudioQueueRef)inQueue inFile:(AudioFileID)inFile { |
- Audio Converter 设置magic cookie
当使用Audio Unit采集音频数据时,我们无法直接采集AAC类型的数据,需要借助Audio Converter,原理同上,即从Audio Converter中获取Magic cookie并设置给audio file.
1 | -(void)copyEncoderCookieToFileByAudioConverter:(AudioConverterRef)audioConverter inFile:(AudioFileID)inFile { |
4. 将数据写入文件.
通过AudioFileWritePackets
可以将音频数据写入文件.
1 | - (void)writeFileWithInNumBytes:(UInt32)inNumBytes ioNumPackets:(UInt32 )ioNumPackets inBuffer:(const void *)inBuffer inPacketDesc:(const AudioStreamPacketDescription*)inPacketDesc { |
该函数定义如下.
- inUseCache: 写入数据时是否缓存数据
- inNumBytes: 写入数据的大小
- inPacketDescriptions: VBR格式下音频数据包的描述信息
- inStartingPacket: 每次从第多少个包开始写入,累加过程,所以需要记录
- ioNumPackets:当前这次写入多少个数据包
- inBuffer: 写入的音频数据
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8extern OSStatus
AudioFileWritePackets ( AudioFileID inAudioFile,
Boolean inUseCache,
UInt32 inNumBytes,
const AudioStreamPacketDescription * __nullable inPacketDescriptions,
SInt64 inStartingPacket,
UInt32 *ioNumPackets,
const void *inBuffer) API_AVAILABLE(macos(10.2), ios(2.0), watchos(2.0), tvos(9.0));
5. 停止录制
注意: 在开启与关闭录制时都需要做一次写magic cookie操作,开始时做是为了使文件具备magic cookie可用,结束时调用是为了更新与校正magic cookie信息.
1 | -(void)stopVoiceRecordAudioConverter:(AudioConverterRef)audioConverter needMagicCookie:(BOOL)isNeedMagicCookie { |