Android 音頻采集——MediaRecord（編碼后錄影文件） 、AudioRecord（PCM原始數據）

http://blog.csdn.net/java_android_c/article/details/52619737

Android 音頻簡介

常見的音頻編解碼的類型:AAC  OPUS MP3  AMR  Ogg  PCM  

AAC: 高級音頻編碼  對應  .m4a(audio/m4a)或者.3pg(audio/3gpp)文件   HEAAC：高級AAC，使用的比較多。

OPUS:有損聲音編碼的格式，由互聯網工程任務組（IETF）進來開發，適用於網絡上的實時聲音傳輸，如：語音通話

MP3: 使用的最廣泛的音頻編解碼器  對應 .mp3(audio/mp3) 各種音樂網站一般用這種。

AMR:自適應多速率音頻編解碼器，一般用於語音呼叫程序。

Ogg:開發的無專利的音頻編解碼器，其質量可與商業的和手專利保護的MP3以及AAC編解碼相媲美。

PCM :原始音頻，在android平台上由audio record直接錄用下來的，未經過編碼的。

視頻直播，語音通話中一般使用AAC或者OPUS ，如果對聲音要進行處理就需要使用PCM原始音頻加工處理，然后再進行編碼.

 

Android音頻采集（捕獲）

android平台上的音頻采集一般就三種：1.利用android內置的應用程序   2.使用MediaRecorder進行音頻捕獲   3.使用AudioRecord進行音頻捕獲。此3種方式的靈活性逐漸增大，相應的所需要做的工作也逐漸增多。

一、Android 內置的應用程序。

Intent intent=new Intent(MediaStore.Audio.Media.RECORD_SOUND_ACTION);
startActivityForResult(intent,0); //通過startActivityForResult獲取音頻錄制的結果的路徑

這種方式靈活度最差，一般就是做着演示下，開發中基本不用這種方案。

 

二、使用MediaRecorder進行音頻的捕獲。  這個是 錄影視頻和音頻分別編碼后保存成一個文件，單獨音頻也可以，不過是編碼后的數據

這種方案相較於調用系統內置的用用程序，靈活度要高很多，便於開發者在UI界面上布局，而且系統封裝的很好，便於使用，唯一的缺點是使用它錄下來的音頻是經過編碼的，沒有辦法的得到原始的音頻。同時MediaRecorder即可用於音頻的捕獲也可以用於視頻的捕獲相當的強大。實際開發中沒有特殊需求的話，用的是比較多的！

使用步驟：

創建MediaRecorder對象，調用如下方法（Ps:調用順序順序對結果的影響是非常的大。）

MediaRecorder recorder=new MediaRecorder();//創建MediaRecoder對象

1.recorder.setAudioSource(MediaRecorder.AudioSource.MIC); //調用setAudioSource方法 （調用的第一個方法） 

   MediaRecorder.AudioSource.CAMCORDER和MediaRecorder.AudioSource.VOICE_RECOGNITION當設備具有。>=2個麥克風的時候就可以使用它們。

   MediaRecorder.AudioSource.VOICE_CALL從電話中錄音
2.recorder.setOutputFormat(MediaRecorder.OutputFormat.THREE_GPP);//setOutputFormat方法（調用的第二個方法）
   MediaRecorder.OutputFormat.THREE_GPP 輸出文件將是一個擴展名為(.3gp)的文件。它可能包含音頻和視頻。
   MediaRecorder.OutputFormat.MPEG_4 輸出一個MPEG_4文件，它可能包含音頻和視頻。
3.recorder.setAudioEncoder(MediaRecorder.AudioEncoder.AAC); //setAudioEncoder方法 （這是調用的第三個方法）
4.recorder.setOutputFile(url); //setOutputFile方法 url是目標文件路徑（這是調用的第四個方法）
以上四個方法一次調用完成之后，就可以像MediaPlayer一樣控制錄制和暫停錄制了。

 

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:orientation="vertical"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent"
    android:background="#fff"
    android:gravity="center">

    <Button
        android:text="開始錄音"
        android:id="@+id/StartRecording"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"/>

    <Button
        android:text="停止錄音"
        android:id="@+id/StopRecording"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"/>

</LinearLayout>

 

public class MainActivity extends Activity implements OnClickListener{

    Button startRecording, stopRecording;//開始錄音、停止錄音、釋放資源
    MediaRecorder recorder;
    File audioFile; //錄音保存的文件
    boolean isRecoding=false;// true 表示正在錄音

    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        requestWindowFeature(Window.FEATURE_NO_TITLE);
        setContentView(R.layout.main);
        init();
        initListener();
    }

    //初始化
    public void init(){
        stopRecording = (Button) this.findViewById(R.id.StopRecording);
        startRecording = (Button) this.findViewById(R.id.StartRecording);

        recorder = new MediaRecorder();
        recorder.setAudioSource(MediaRecorder.AudioSource.MIC);//設置播放源 麥克風
        recorder.setOutputFormat(MediaRecorder.OutputFormat.THREE_GPP); //設置輸入格式 3gp
        recorder.setAudioEncoder(MediaRecorder.AudioEncoder.AMR_NB); //設置編碼 AMR
    }

    //設置監聽器
    public void initListener(){
        startRecording.setOnClickListener(this);
        stopRecording.setOnClickListener(this);
    }

    //錄音
    public void recod(){

            //此處還應該對手機進行下判斷，判斷下手機里面有沒有內存卡
            //保存在SD卡下MediaRecorderTest文件夾中
            File path = new File(Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath()+ "/MediaRecorderTest");
            if(!path.exists())
            {
                path.mkdirs();
            }

            try {
                audioFile=new File(path,"test.3gp");
                if(audioFile.exists())
                {
                    audioFile.delete();
                }
                audioFile.createNewFile();//創建文件

               } catch (Exception e) {
                throw new RuntimeException("Couldn't create recording audio file", e);
            }

            recorder.setOutputFile(audioFile.getAbsolutePath()); //設置輸出文件

            try {
                recorder.prepare();
            } catch (IllegalStateException e) {
                throw new RuntimeException("IllegalStateException on MediaRecorder.prepare", e);
            } catch (IOException e) {
                throw new RuntimeException("IOException on MediaRecorder.prepare", e);
            }
            isRecoding=true;
            recorder.start();
    }


    public void onClick(View v) {

        switch (v.getId())
        {
            //開始錄音
            case R.id.StartRecording:
            {
                Toast.makeText(MainActivity.this,"開始錄音",Toast.LENGTH_SHORT).show();
                recod();
                break;
            }

            //停止錄音
            case R.id.StopRecording:
            {
                if(isRecoding)
                {
                 Toast.makeText(MainActivity.this,"停止錄音",Toast.LENGTH_SHORT).show();
                 recorder.stop();
                 recorder.release();
                }
                break;
            }

           default:
              break;
        }
    }

}

MediaRecoder的其他API方法:
//設置錄制允許的最大時長 單位是毫秒。必須在setOutFormat方法之后，prepare方法之前使用。
setMaxDuration（int）;
//設置文件錄制的存放文件的最大值，單位是字節 。必須在setOutFormat方法之后，prepare方法之前使用。
setMaxFileSize(long)
//允許錄制的音頻通道數，通常是一個通道（單聲道，2個通道雙聲道，立體聲）。必須在調用prepare方法之前調用。
setAudioChannels(int)
//允許制定捕獲和編碼音頻的采樣率。硬件和使用的編碼器將會決定合適的采樣率。必須在調用prepare方法之前調用。
setAudioSamplingRate(int)
//允許指定當壓縮音頻時編碼器所使用的每秒位數（位/秒）。必須在調用prepare方法之前調用。
setAudioEncodingBitRate在（int）

 

 

三、使用AudioRecord 進行音頻捕獲。——從某個輸入，直接捕獲音頻數據：PCM格式

這種方法是3種之中最為靈活的,能讓開發者最大限度的處理采集的音頻,同時它捕獲到的音頻是原始音頻PCM格式的！像做變聲處理的需要就必須要用它收集音頻。在實際開發中，它也是最常用來采集音頻的手段。也是本文介紹的重點。

 

//指定音頻源 這個和MediaRecorder是相同的
int audioSource=MediaRecorder.AudioSource.MIC;
//指定采樣率 （MediaRecoder 的采樣率通常是8000Hz CD的通常是44100Hz 不同的Android手機硬件將能夠以不同的采樣率進行采樣。其中11025是一個常見的采樣率）
int sampleRateInHz=11025 ;
//指定捕獲音頻的通道數目。在AudioFormat類中指定用於此的常量
int channelConfig=AudioFormat.CHANNEL_CONFIGURATION_MONO;
//指定音頻量化位數 ,在AudioFormaat類中指定了以下各種可能的常量。通常我們選擇ENCODING_PCM_16BIT和ENCODING_PCM_8BIT PCM代表的是脈沖編碼調制，它實際上是原始音頻樣本。
//因此可以設置每個樣本的分辨率為16位或者8位，16位將占用更多的空間和處理能力,表示的音頻也更加接近真實。
int audioFormat=AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT;
指定緩沖區大小。調用AudioRecord類的getMinBufferSize方法可以獲得。
//創建AudioRecord。AudioRecord類實際上不會保存捕獲的音頻，因此需要手動創建文件並保存下載。
AudioRecord record=new AudioRecord（audioSource,sampleRateInHz,channelConfig,audioFormat,bufferSizeInBytes）;

 

布局xml文件和MediaRecorder Demo中一樣，2個按鈕而已！就不貼了，下面貼出AudioRecord的Demo的源代碼.

 

public class MainActivity extends Activity implements OnClickListener {
    Button startRecordingButton, stopRecordingButton;//開始錄音、停止錄音
    File recordingFile;//儲存AudioRecord錄下來的文件
    boolean isRecording = false; //true表示正在錄音
    AudioRecord audioRecord=null;
    File parent=null;//文件目錄
    int bufferSize=0;//最小緩沖區大小
    int sampleRateInHz = 11025;//采樣率
    int channelConfig = AudioFormat.CHANNEL_CONFIGURATION_MONO; //單聲道
    int audioFormat = AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT; //量化位數
    String TAG="AudioRecord";

    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        requestWindowFeature(Window.FEATURE_NO_TITLE);
        setContentView(R.layout.main);
        init();
        initListener();
    }

    //初始化
    public void init(){
        startRecordingButton = (Button)findViewById(R.id.StartRecordingButton);
        stopRecordingButton = (Button)findViewById(R.id.StopRecordingButton);

        bufferSize = AudioRecord.getMinBufferSize(sampleRateInHz,channelConfig, audioFormat);//計算最小緩沖區
        audioRecord = new AudioRecord(MediaRecorder.AudioSource.MIC,sampleRateInHz,channelConfig, audioFormat, bufferSize);//創建AudioRecorder對象

        parent = new File(Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath()+ "/AudiioRecordTest");
        if(!parent.exists())
            parent.mkdirs();//創建文件夾
    }

    //初始化監聽器
    public void initListener(){
        startRecordingButton.setOnClickListener(this);
        stopRecordingButton.setOnClickListener(this);
    }

    public void onClick(View v) {
        switch (v.getId()) {
        //開始錄音
        case R.id.StartRecordingButton:
        {
            record();
            break;
        }

        //停止錄音
        case R.id.StopRecordingButton:
        {
            stopRecording();
            break;
        }
    }

 }

    //開始錄音
    public void record() {
        isRecording = true;
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                isRecording = true;

                recordingFile = new File(parent,"audiotest.pcm");
                if(recordingFile.exists()){
                    recordingFile.delete();
                }

                try {
                     recordingFile.createNewFile();
                    }
                catch (IOException e) {
                     e.printStackTrace();
                     Log.e(TAG,"創建儲存音頻文件出錯");
                    }


                try {
                DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(recordingFile)));
                byte[] buffer = new byte[bufferSize];
                audioRecord.startRecording();//開始錄音
                    int r = 0;
                    while (isRecording) {
                        int bufferReadResult = audioRecord.read(buffer,0,bufferSize);
                        for (int i = 0; i < bufferReadResult; i++)
                        {
                            dos.write(buffer[i]);
                        }
                        r++;
                    }
                    audioRecord.stop();//停止錄音
                    dos.close();
                } catch (Throwable t) {
                    Log.e(TAG, "Recording Failed");
                }

            }
        }).start();

    }

    //停止錄音
    public void stopRecording()
    {
        isRecording = false;
    }


}

 

注意這幾個Demo都要添加以下權限:

<uses-permission android:name="android.permission.RECORD_AUDIO"/>
<uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" />

四、備注：

MediaRecorder采集音頻的Demo源碼

AudioRecord采集音頻的Demo源碼

原始音頻PCM播放器   使用方法 : 文件->導入->裸數據   然后根據你錄音時的配置填寫相應參數 就可以播放了！