Android音频开发（3）：如何播放一帧音频-低调大师

Android音频开发（3）：如何播放一帧音频

2017-11-25 618

1. AudioTrack 的工作流程

首先，我们了解一下 AudioTrack 的工作流程：

（1）配置参数，初始化内部的音频播放缓冲区

（2）开始播放

（3）需要一个线程，不断地向 AudioTrack 的缓冲区“写入”音频数据，注意，这个过程一定要及时，否则就会出现“underrun”的错误，该错误在音频开发中比较常见，意味着应用层没有及时地“送入”音频数据，导致内部的音频播放缓冲区为空。

（4）停止播放，释放资源

2. AudioTrack 的参数配置

上面是 AudioTrack 的构造函数原型，主要靠构造函数来配置相关的参数，下面一一解释（再次建议先阅读一下《Android音频开发（1）：基础知识》）：

（1） streamType

这个参数代表着当前应用使用的哪一种音频管理策略，当系统有多个进程需要播放音频时，这个管理策略会决定最终的展现效果，该参数的可选的值以常量的形式定义在 AudioManager 类中，主要包括：

STREAM_VOCIE_CALL：电话声音

STREAM_SYSTEM：系统声音

STREAM_RING：铃声

STREAM_MUSCI：音乐声

STREAM_ALARM：警告声

STREAM_NOTIFICATION：通知声

（2） sampleRateInHz

采样率，从AudioTrack源码的“audioParamCheck”函数可以看到，这个采样率的取值范围必须在 4000Hz～192000Hz 之间。

（3） channelConfig

通道数的配置，可选的值以常量的形式定义在 AudioFormat 类中，常用的是 CHANNEL_IN_MONO（单通道），CHANNEL_IN_STEREO（双通道）

（4） audioFormat

这个参数是用来配置“数据位宽”的，可选的值也是以常量的形式定义在 AudioFormat 类中，常用的是 ENCODING_PCM_16BIT（16bit），ENCODING_PCM_8BIT（8bit），注意，前者是可以保证兼容所有Android手机的。

（5） bufferSizeInBytes

这个是最难理解又最重要的一个参数，它配置的是 AudioTrack 内部的音频缓冲区的大小，该缓冲区的值不能低于一帧“音频帧”（Frame）的大小，而前一篇文章介绍过，一帧音频帧的大小计算如下：

int size = 采样率 x 位宽 x 采样时间 x 通道数

采样时间一般取 2.5ms~120ms 之间，由厂商或者具体的应用决定，我们其实可以推断，每一帧的采样时间取得越短，产生的延时就应该会越小，当然，碎片化的数据也就会越多。

在Android开发中，AudioTrack 类提供了一个帮助你确定这个 bufferSizeInBytes 的函数，原型如下：

int getMinBufferSize(int sampleRateInHz, int channelConfig, int audioFormat);

不同的厂商的底层实现是不一样的，但无外乎就是根据上面的计算公式得到一帧的大小，音频缓冲区的大小则必须是一帧大小的2～N倍，有兴趣的朋友可以继续深入源码探究探究。

实际开发中，强烈建议由该函数计算出需要传入的 bufferSizeInBytes，而不是自己手动计算。

（6） mode

AudioTrack 提供了两种播放模式，一种是 static 方式，一种是 streaming 方式，前者需要一次性将所有的数据都写入播放缓冲区，简单高效，通常用于播放铃声、系统提醒的音频片段; 后者则是按照一定的时间间隔不间断地写入音频数据，理论上它可用于任何音频播放的场景。

可选的值以常量的形式定义在 AudioTrack 类中，一个是 MODE_STATIC，另一个是 MODE_STREAM，根据具体的应用传入对应的值即可。

4. 示例代码

我将 AudioTrack 类的接口简单封装了一下，提供了一个 AudioPlayer 类，可以到我的Github下载：https://github.com/Jhuster/Android/blob/master/Audio/AudioPlayer.java

这里也贴出来一份：

 
        /*
       
        *  COPYRIGHT NOTICE   
       
        *  Copyright (C) 2016, Jhuster <lujun.hust@gmail.com> 
       
        *  https://github.com/Jhuster/Android 
       
        *    
       
        *  @license under the Apache License, Version 2.0  
       
        * 
       
        *  @file    AudioPlayer.java 
       
        *   
       
        *  @version 1.0      
       
        *  @author  Jhuster 
       
        *  @date    2016/03/13     
       
        */ 
       
        package 
        com.jhuster.audiodemo; 
       
        import 
        android.util.Log; 
       
        import 
        android.media.AudioFormat; 
       
        import 
        android.media.AudioManager; 
       
        import 
        android.media.AudioTrack; 
       
        public 
        class 
        AudioPlayer { 
       
        private 
        static 
        final 
        String TAG = 
        "AudioPlayer"
        ; 
       
        private 
        static 
        final 
        int 
        DEFAULT_STREAM_TYPE = AudioManager.STREAM_MUSIC; 
       
        private 
        static 
        final 
        int 
        DEFAULT_SAMPLE_RATE = 
        44100
        ; 
       
        private 
        static 
        final 
        int 
        DEFAULT_CHANNEL_CONFIG = AudioFormat.CHANNEL_IN_STEREO; 
       
        private 
        static 
        final 
        int 
        DEFAULT_AUDIO_FORMAT = AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT; 
       
        private 
        static 
        final 
        int 
        DEFAULT_PLAY_MODE = AudioTrack.MODE_STREAM; 
       
        private 
        boolean 
        mIsPlayStarted = 
        false
        ; 
       
        private 
        int 
        mMinBufferSize = 
        0
        ; 
       
        private 
        AudioTrack mAudioTrack;   
       
        public 
        boolean 
        startPlayer() { 
       
        return 
        startPlayer(DEFAULT_STREAM_TYPE,DEFAULT_SAMPLE_RATE,DEFAULT_CHANNEL_CONFIG,DEFAULT_AUDIO_FORMAT); 
       
        } 
       
        public 
        boolean 
        startPlayer(
        int 
        streamType, 
        int 
        sampleRateInHz, 
        int 
        channelConfig, 
        int 
        audioFormat) { 
       
        if 
        (mIsPlayStarted) { 
       
        Log.e(TAG, 
        "Player already started !"
        ); 
       
        return 
        false
        ; 
       
        } 
       
        mMinBufferSize = AudioTrack.getMinBufferSize(sampleRateInHz,channelConfig,audioFormat); 
       
        if 
        (mMinBufferSize == AudioTrack.ERROR_BAD_VALUE) { 
       
        Log.e(TAG, 
        "Invalid parameter !"
        ); 
       
        return 
        false
        ; 
       
        } 
       
        Log.d(TAG , 
        "getMinBufferSize = "
        +mMinBufferSize+
        " bytes !"
        ); 
       
        mAudioTrack = 
        new 
        AudioTrack(streamType,sampleRateInHz,channelConfig,audioFormat,mMinBufferSize,DEFAULT_PLAY_MODE); 
       
        if 
        (mAudioTrack.getState() == AudioTrack.STATE_UNINITIALIZED) { 
       
        Log.e(TAG, 
        "AudioTrack initialize fail !"
        ); 
       
        return 
        false
        ; 
       
        }             
       
        mIsPlayStarted = 
        true
        ; 
       
        Log.d(TAG, 
        "Start audio player success !"
        ); 
       
        return 
        true
        ; 
       
        } 
       
        public 
        int 
        getMinBufferSize() { 
       
        return 
        mMinBufferSize; 
       
        } 
       
        public 
        void 
        stopPlayer() { 
       
        if 
        (!mIsPlayStarted) { 
       
        return
        ; 
       
        } 
       
        if 
        (mAudioTrack.getPlayState() == AudioTrack.PLAYSTATE_PLAYING) { 
       
        mAudioTrack.stop();                         
       
        } 
       
        mAudioTrack.release(); 
       
        mIsPlayStarted = 
        false
        ; 
       
        Log.d(TAG, 
        "Stop audio player success !"
        ); 
       
        } 
       
        public 
        boolean 
        play(
        byte
        [] audioData, 
        int 
        offsetInBytes, 
        int 
        sizeInBytes) { 
       
        if 
        (!mIsPlayStarted) { 
       
        Log.e(TAG, 
        "Player not started !"
        ); 
       
        return 
        false
        ; 
       
        } 
       
        if 
        (sizeInBytes < mMinBufferSize) { 
       
        Log.e(TAG, 
        "audio data is not enough !"
        ); 
       
        return 
        false
        ; 
       
        } 
       
        if 
        (mAudioTrack.write(audioData,offsetInBytes,sizeInBytes) != sizeInBytes) {                 
       
        Log.e(TAG, 
        "Could not write all the samples to the audio device !"
        ); 
       
        }                                    
       
        mAudioTrack.play(); 
       
        Log.d(TAG , 
        "OK, Played "
        +sizeInBytes+
        " bytes !"
        ); 
       
        return 
        true
        ; 
       
        } 
       
        }

本文转自 Jhuster 51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/ticktick/1750593，如需转载请自行联系原作者

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原文链接：https://yq.aliyun.com/articles/420769

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2017-11-26

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