热门标签 | HotTags
当前位置:  开发笔记 > Android > 正文

利用libmp3lame实现在Android上录音MP3文件示例

之前项目需要实现MP3的录音,于是使用上了Lame这个库。这次做一个demo,使用AndroidStudio+Cmake+NDK进行开发。利

之前项目需要实现MP3的录音,于是使用上了Lame这个库。这次做一个demo,使用AndroidStudio+Cmake+NDK进行开发。利用Android SDK提供的AndroidRecorder进行录音,得到PCM数据,并使用jni调用Lame这个C库将PCM数据转换为MP3文件。并使用MediaPlayer对录音的MP3文件进行播放。另外此次的按键是仿微信的语音按键,按下录音,松开结束,若中途上滑松开即取消

效果如下:

项目地址: LameMp3ForAndroid_jb51.rar

一、主要类的介绍

  • Mp3Recorder—— 是负责调用AudioRecorder进行录音的类
  • SimpleLame——是负责将MP3Recorder录制出的PCM数据转换成MP3文件
  • DataEncodeThread——是负责执行PCM转MP3的线程
  • LameMp3Manager——是对Mp3Recorder的多一次封装,增加了取消后删除之前录制的数据的逻辑
  • MediaPlayerUtil——是对系统的MediaPlayer进行简单的封装,使其只需要三步就可以播放音频文件
  • MediaRecorderButton ——是一个仿微信录音按键的控件,按下录制,松开结束,录制时上滑则取消录制

二、录制的流程

  1. Mp3Recorder调用startRecording()开始录制并初始化DataEncoderThread线程,并定期将录制的PCM数据,传入DataEncoderThread中。
  2. 在DataEncoderThread里,SimpleLame将Mp3Recorder传入的PCM数据转换成MP3格式并写入文件,其中SimpleLame通过jni对Lame库进行调用
  3. Mp3Recorder调用stopRecording()停止录制,并通知DataEncoderThread线程录制结束,DataEncoderThread将剩余的数据转换完毕。

三、主要的实现代码

Mp3Recorder

public class Mp3Recorder {
  static {
    System.loadLibrary("lamemp3");
  }
  //默认采样率
  private static final int DEFAULT_SAMPLING_RATE = 44100;
  //转换周期,录音每满160帧,进行一次转换
  private static final int FRAME_COUNT = 160;
  //输出MP3的码率
  private static final int BIT_RATE = 32;
  //根据资料假定的最大值。 实测时有时超过此值。
  private static final int MAX_VOLUME = 2000;
  private AudioRecord audioRecord = null;
  private int bufferSize;
  private File mp3File;
  private int mVolume;
  private short[] mPCMBuffer;
  private FileOutputStream os = null;
  private DataEncodeThread encodeThread;
  private int samplingRate;
  private int channelConfig;
  private PCMFormat audioFormat;
  private boolean isRecording = false;
  private ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(1);
  private OnFinishListener finishListener;

  public interface OnFinishListener {
    void onFinish(String mp3SavePath);
  }

  public Mp3Recorder(int samplingRate, int channelConfig, PCMFormat audioFormat) {
    this.samplingRate = samplingRate;
    this.channelCOnfig= channelConfig;
    this.audioFormat = audioFormat;
  }

  public Mp3Recorder() {
    this(DEFAULT_SAMPLING_RATE, AudioFormat.CHANNEL_IN_MONO, PCMFormat.PCM_16BIT);
  }


  public void startRecording(File mp3Save) throws IOException {
    if (isRecording) return;
    this.mp3File = mp3Save;
    if (audioRecord == null) {
      initAudioRecorder();
    }
    audioRecord.startRecording();
    Runnable runnable = new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
        isRecording = true;
        //循环的从AudioRecord获取录音的PCM数据
        while (isRecording) {
          int readSize = audioRecord.read(mPCMBuffer, 0, bufferSize);
          if (readSize > 0) {
            //待转换的PCM数据放到转换线程中
            encodeThread.addChangeBuffer(mPCMBuffer,readSize);
            calculateRealVolume(mPCMBuffer, readSize);
          }
        }
        // 录音完毕,释放AudioRecord的资源
        try {
          audioRecord.stop();
          audioRecord.release();
          audioRecord = null;
          // 录音完毕,通知转换线程停止,并等待直到其转换完毕
          Message msg = Message.obtain(encodeThread.getHandler(), DataEncodeThread.PROCESS_STOP);
          msg.sendToTarget();
          encodeThread.join();
          //转换完毕后回调监听
          if(finishListener != null) finishListener.onFinish(mp3File.getPath());
        } catch (InterruptedException e) {
          e.printStackTrace();
        } finally {
          if (os != null) {
            try {
              os.close();
            } catch (IOException e) {
              e.printStackTrace();
            }
          }
        }
      }
    };
    executor.execute(runnable);
  }

  public void stopRecording() throws IOException {
    isRecording = false;
  }

  //计算音量大小
  private void calculateRealVolume(short[] buffer, int readSize) {
    double sum = 0;
    for (int i = 0; i  0) {
      double amplitude = sum / readSize;
      mVolume = (int) Math.sqrt(amplitude);
    }
  }

  public int getVolume(){
    if (mVolume >= MAX_VOLUME) {
      return MAX_VOLUME;
    }
    return mVolume;
  }

  public int getMaxVolume(){
    return MAX_VOLUME;
  }

  public void setFinishListener(OnFinishListener listener){
    this.finishListener = listener;
  }

  private void initAudioRecorder() throws IOException {
    int bytesPerFrame = audioFormat.getBytesPerFrame();
    //计算缓冲区的大小,使其是设置周期帧数的整数倍,方便循环
    int frameSize = AudioRecord.getMinBufferSize(samplingRate, channelConfig, audioFormat.getAudioFormat()) / bytesPerFrame;
    if (frameSize % FRAME_COUNT != 0) {
      frameSize = frameSize + (FRAME_COUNT - frameSize % FRAME_COUNT);
    }
    bufferSize = frameSize * bytesPerFrame;

    audioRecord = new AudioRecord(MediaRecorder.AudioSource.MIC, samplingRate, channelConfig, audioFormat.getAudioFormat(), bufferSize);
    mPCMBuffer = new short[bufferSize];
    SimpleLame.init(samplingRate, 1, samplingRate, BIT_RATE);
    os = new FileOutputStream(mp3File);
    // 创建转码的线程
    encodeThread = new DataEncodeThread(os, bufferSize);
    encodeThread.start();
    //给AudioRecord设置刷新监听,待录音帧数每次达到FRAME_COUNT,就通知转换线程转换一次数据
    audioRecord.setRecordPositionUpdateListener(encodeThread, encodeThread.getHandler());
    audioRecord.setPositionNotificationPeriod(FRAME_COUNT);
  }
}

DataEncodeThread

public class DataEncodeThread extends Thread implements AudioRecord.OnRecordPositionUpdateListener {

  public static final int PROCESS_STOP = 1;
  private StopHandler handler;
  private byte[] mp3Buffer;
  //用于存取待转换的PCM数据
  private List mChangeBuffers = Collections.synchronizedList(new LinkedList());
  private FileOutputStream os;
  private CountDownLatch handlerInitLatch = new CountDownLatch(1);

  private static class StopHandler extends Handler {
    WeakReference encodeThread;

    public StopHandler(DataEncodeThread encodeThread) {
      this.encodeThread = new WeakReference<>(encodeThread);
    }

    @Override
    public void handleMessage(Message msg) {
      if (msg.what == PROCESS_STOP) {
        DataEncodeThread threadRef = encodeThread.get();
        //录音停止后,将剩余的PCM数据转换完毕
        for (;threadRef.processData() > 0;);
        removeCallbacksAndMessages(null);
        threadRef.flushAndRelease();
        getLooper().quit();
      }
      super.handleMessage(msg);
    }
  }

  public DataEncodeThread(FileOutputStream os, int bufferSize) {
    this.os = os;
    mp3Buffer = new byte[(int) (7200 + (bufferSize * 2 * 1.25))];
  }

  @Override
  public void run() {
    Looper.prepare();
    handler = new StopHandler(this);
    handlerInitLatch.countDown();
    Looper.loop();
  }

  public Handler getHandler() {
    try {
      handlerInitLatch.await();
    } catch (InterruptedException e) {
      e.printStackTrace();
      Log.e(TAG, "Error when waiting handle to init");
    }
    return handler;
  }

  @Override
  public void onMarkerReached(AudioRecord recorder) {
    // Do nothing
  }

  @Override
  public void onPeriodicNotification(AudioRecord recorder) {
    //由AudioRecord进行回调,满足帧数,通知数据转换
    processData();
  }

  //从缓存区ChangeBuffers里获取待转换的PCM数据,转换为MP3数据,并写入文件
  private int processData() {
    if(mChangeBuffers != null && mChangeBuffers.size() > 0) {
      ChangeBuffer changeBuffer = mChangeBuffers.remove(0);
      short[] buffer = changeBuffer.getData();
      int readSize = changeBuffer.getReadSize();
      Log.d(TAG, "Read size: " + readSize);
      if (readSize > 0) {
        int encodedSize = SimpleLame.encode(buffer, buffer, readSize, mp3Buffer);
        if (encodedSize <0) {
          Log.e(TAG, "Lame encoded size: " + encodedSize);
        }
        try {
          os.write(mp3Buffer, 0, encodedSize);
        } catch (IOException e) {
          e.printStackTrace();
          Log.e(TAG, "Unable to write to file");
        }
        return readSize;
      }
    }
    return 0;
  }

  private void flushAndRelease() {
    final int flushResult = SimpleLame.flush(mp3Buffer);

    if (flushResult > 0) {
      try {
        os.write(mp3Buffer, 0, flushResult);
      } catch (final IOException e) {
        e.printStackTrace();
      }
    }
  }

  public void addChangeBuffer(short[] rawData, int readSize){
    mChangeBuffers.add(new ChangeBuffer(rawData, readSize));
  }

  private class ChangeBuffer{
    private short[] rawData;
    private int readSize;
    public ChangeBuffer(short[] rawData, int readSize){
      this.rawData = rawData.clone();
      this.readSize = readSize;
    }
    public short[] getData(){
      return rawData;
    }
    public int getReadSize(){
      return readSize;
    }
  }
}

SimpleLame 主要的逻辑是通过jni调用Lame库

public class SimpleLame {

  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);
  }
}

#include 
#include "SimpleLame.h"
#include "lamemp3/lame.h"

static lame_global_flags *glf = NULL;

void Java_com_clam314_lame_SimpleLame_close(JNIEnv *env, jclass type){
  lame_close(glf);
  glf = NULL;
}

jint Java_com_clam314_lame_SimpleLame_encode(JNIEnv *env, jclass type, jshortArray buffer_l_,
                    jshortArray buffer_r_, jint samples, jbyteArray mp3buf_) {
  jshort *buffer_l = env->GetShortArrayElements(buffer_l_, NULL);
  jshort *buffer_r = env->GetShortArrayElements(buffer_r_, NULL);
  jbyte *mp3buf = env->GetByteArrayElements(mp3buf_, NULL);

  const jsize mp3buf_size = env->GetArrayLength(mp3buf_);

  int result =lame_encode_buffer(glf, buffer_l, buffer_r, samples, (u_char*)mp3buf, mp3buf_size);

  env->ReleaseShortArrayElements(buffer_l_, buffer_l, 0);
  env->ReleaseShortArrayElements(buffer_r_, buffer_r, 0);
  env->ReleaseByteArrayElements(mp3buf_, mp3buf, 0);

  return result;
}

jint Java_com_clam314_lame_SimpleLame_flush(JNIEnv *env, jclass type, jbyteArray mp3buf_) {
  jbyte *mp3buf = env->GetByteArrayElements(mp3buf_, NULL);

  const jsize mp3buf_size = env->GetArrayLength(mp3buf_);

  int result = lame_encode_flush(glf, (u_char*)mp3buf, mp3buf_size);

  env->ReleaseByteArrayElements(mp3buf_, mp3buf, 0);

  return result;
}

void Java_com_clam314_lame_SimpleLame_init__IIIII(JNIEnv *env, jclass type, jint inSampleRate, jint outChannel,
                       jint outSampleRate, jint outBitrate, jint quality) {
  if(glf != NULL){
    lame_close(glf);
    glf = NULL;
  }
  glf = lame_init();
  lame_set_in_samplerate(glf, inSampleRate);
  lame_set_num_channels(glf, outChannel);
  lame_set_out_samplerate(glf, outSampleRate);
  lame_set_brate(glf, outBitrate);
  lame_set_quality(glf, quality);
  lame_init_params(glf);
}

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持。


推荐阅读
  • 国内BI工具迎战国际巨头Tableau,稳步崛起
    尽管商业智能(BI)工具在中国的普及程度尚不及国际市场,但近年来,随着本土企业的持续创新和市场推广,国内主流BI工具正逐渐崭露头角。面对国际品牌如Tableau的强大竞争,国内BI工具通过不断优化产品和技术,赢得了越来越多用户的认可。 ... [详细]
  • 本文总结了2018年的关键成就,包括职业变动、购车、考取驾照等重要事件,并分享了读书、工作、家庭和朋友方面的感悟。同时,展望2019年,制定了健康、软实力提升和技术学习的具体目标。 ... [详细]
  • 在计算机技术的学习道路上,51CTO学院以其专业性和专注度给我留下了深刻印象。从2012年接触计算机到2014年开始系统学习网络技术和安全领域,51CTO学院始终是我信赖的学习平台。 ... [详细]
  • CSS 布局:液态三栏混合宽度布局
    本文介绍了如何使用 CSS 实现液态的三栏布局,其中各栏具有不同的宽度设置。通过调整容器和内容区域的属性,可以实现灵活且响应式的网页设计。 ... [详细]
  • Linux 系统启动故障排除指南:MBR 和 GRUB 问题
    本文详细介绍了 Linux 系统启动过程中常见的 MBR 扇区和 GRUB 引导程序故障及其解决方案,涵盖从备份、模拟故障到恢复的具体步骤。 ... [详细]
  • 本文介绍了如何使用jQuery根据元素的类型(如复选框)和标签名(如段落)来获取DOM对象。这有助于更高效地操作网页中的特定元素。 ... [详细]
  • 本文将详细介绍如何使用剪映应用中的镜像功能,帮助用户轻松实现视频的镜像效果。通过简单的步骤,您可以快速掌握这一实用技巧。 ... [详细]
  • 本文介绍如何在 Xcode 中使用快捷键和菜单命令对多行代码进行缩进,包括右缩进和左缩进的具体操作方法。 ... [详细]
  • Android 渐变圆环加载控件实现
    本文介绍了如何在 Android 中创建一个自定义的渐变圆环加载控件,该控件已在多个知名应用中使用。我们将详细探讨其工作原理和实现方法。 ... [详细]
  • 本文介绍如何通过Windows批处理脚本定期检查并重启Java应用程序,确保其持续稳定运行。脚本每30分钟检查一次,并在需要时重启Java程序。同时,它会将任务结果发送到Redis。 ... [详细]
  • 本章将深入探讨移动 UI 设计的核心原则,帮助开发者构建简洁、高效且用户友好的界面。通过学习设计规则和用户体验优化技巧,您将能够创建出既美观又实用的移动应用。 ... [详细]
  • 本文介绍如何通过SQL查询从JDE(JD Edwards)系统中提取所有字典数据,涵盖关键表的关联和字段选择。具体包括F0004和F0005系列表的数据提取方法。 ... [详细]
  • 本文详细介绍了如何通过命令行启动MySQL服务,包括打开命令提示符窗口、进入MySQL的bin目录、输入正确的连接命令以及注意事项。文中还提供了更多相关命令的资源链接。 ... [详细]
  • 本文介绍如何使用 NSTimer 实现倒计时功能,详细讲解了初始化方法、参数配置以及具体实现步骤。通过示例代码展示如何创建和管理定时器,确保在指定时间间隔内执行特定任务。 ... [详细]
  • 本文介绍了在Windows环境下使用pydoc工具的方法,并详细解释了如何通过命令行和浏览器查看Python内置函数的文档。此外,还提供了关于raw_input和open函数的具体用法和功能说明。 ... [详细]
author-avatar
手机用户2602909197
这个家伙很懒,什么也没留下!
PHP1.CN | 中国最专业的PHP中文社区 | DevBox开发工具箱 | json解析格式化 |PHP资讯 | PHP教程 | 数据库技术 | 服务器技术 | 前端开发技术 | PHP框架 | 开发工具 | 在线工具
Copyright © 1998 - 2020 PHP1.CN. All Rights Reserved | 京公网安备 11010802041100号 | 京ICP备19059560号-4 | PHP1.CN 第一PHP社区 版权所有