鸿蒙（API 12 Beta2版）媒体开发【使用AudioCapturer开发音频录制功能】

Android技术栈2024-08-08 10:51

如何选择音频录制开发方式

系统提供了多样化的API，来帮助开发者完成音频录制的开发，不同的API适用于不同录音输出格式、音频使用场景或不同开发语言。因此，选择合适的音频录制API，有助于降低开发工作量，实现更佳的音频录制效果。

  • [AudioCapturer]：用于音频输入的的ArkTS/JS API，仅支持PCM格式，需要应用持续读取音频数据进行工作。应用可以在音频输出后添加数据处理，要求开发者具备音频处理的基础知识，适用于更专业、更多样化的媒体录制应用开发。
  • [OpenSL ES]：一套跨平台标准化的音频Native API，同样提供音频输入原子能力，仅支持PCM格式，适用于从其他嵌入式平台移植，或依赖在Native层实现音频输入功能的录音应用使用。
  • [OHAudio]：用于音频输入的Native API，此API在设计上实现归一，同时支持普通音频通路和低时延通路。仅支持PCM格式，适用于依赖Native层实现音频输入功能的场景。

除上述方式为，也可以通过Media Kit实现音频播放。

  • [AVRecorder]：用于音频录制的ArkTS/JS API，集成了音频输入录制、音频编码和媒体封装的功能。开发者可以直接调用设备硬件如麦克风录音，并生成m4a音频文件。

开发音频录制应用须知

应用可以调用麦克风录制音频，但该行为属于隐私敏感行为，在调用麦克风前，需要先向用户申请权限"ohos.permission.MICROPHONE":

  1. [声明权限]
  2. [向用户申请授权]

如何使用和管理麦克风请参考[管理麦克风]。

使用AudioCapturer开发音频录制功能

AudioCapturer是音频采集器，用于录制PCM（Pulse Code Modulation）音频数据，适合有音频开发经验的开发者实现更灵活的录制功能。

开发指导

使用AudioCapturer录制音频涉及到AudioCapturer实例的创建、音频采集参数的配置、采集的开始与停止、资源的释放等。本开发指导将以一次录制音频数据的过程为例，向开发者讲解如何使用AudioCapturer进行音频录制，建议搭配[AudioCapturer的API说明]阅读。

下图展示了AudioCapturer的状态变化，在创建实例后，调用对应的方法可以进入指定的状态实现对应的行为。需要注意的是在确定的状态执行不合适的方法可能导致AudioCapturer发生错误，建议开发者在调用状态转换的方法前进行状态检查，避免程序运行产生预期以外的结果。

图1 AudioCapturer状态变化示意图

使用on('stateChange')方法可以监听AudioCapturer的状态变化，每个状态对应值与说明见[AudioState]。

开发步骤及注意事项

  1. 配置音频采集参数并创建AudioCapturer实例，音频采集参数的详细信息可以查看[AudioCapturerOptions]。

    import { audio } from '@kit.AudioKit';

    let audioStreamInfo: audio.AudioStreamInfo = {
    samplingRate: audio.AudioSamplingRate.SAMPLE_RATE_48000, // 采样率
    channels: audio.AudioChannel.CHANNEL_2, // 通道
    sampleFormat: audio.AudioSampleFormat.SAMPLE_FORMAT_S16LE, // 采样格式
    encodingType: audio.AudioEncodingType.ENCODING_TYPE_RAW // 编码格式
    };

    let audioCapturerInfo: audio.AudioCapturerInfo = {
    source: audio.SourceType.SOURCE_TYPE_MIC,
    capturerFlags: 0
    };

    let audioCapturerOptions: audio.AudioCapturerOptions = {
    streamInfo: audioStreamInfo,
    capturerInfo: audioCapturerInfo
    };

    audio.createAudioCapturer(audioCapturerOptions, (err, data) => {
    if (err) {
    console.error(Invoke createAudioCapturer failed, code is ${err.code}, message is ${err.message});
    } else {
    console.info('Invoke createAudioCapturer succeeded.');
    let audioCapturer = data;
    }
    });

  2. 调用on('readData')方法，订阅监听音频数据读入回调。

    import { BusinessError } from '@kit.BasicServicesKit';
    import { fileIo } from '@kit.CoreFileKit';

    let bufferSize: number = 0;
    class Options {
    offset?: number;
    length?: number;
    }

    let path = getContext().cacheDir;
    let filePath = path + '/StarWars10s-2C-48000-4SW.wav';
    let file: fileIo.File = fileIo.openSync(filePath, fileIo.OpenMode.READ_WRITE | fileIo.OpenMode.CREATE);

    let readDataCallback = (buffer: ArrayBuffer) => {
    let options: Options = {
    offset: bufferSize,
    length: buffer.byteLength
    }
    fileIo.writeSync(file.fd, buffer, options);
    bufferSize += buffer.byteLength;
    }
    audioCapturer.on('readData', readDataCallback);

  3. 调用start()方法进入running状态，开始录制音频。

    import { BusinessError } from '@kit.BasicServicesKit';

    audioCapturer.start((err: BusinessError) => {
    if (err) {
    console.error(Capturer start failed, code is ${err.code}, message is ${err.message});
    } else {
    console.info('Capturer start success.');
    }
    });

  4. 调用stop()方法停止录制。

    import { BusinessError } from '@kit.BasicServicesKit';

    audioCapturer.stop((err: BusinessError) => {
    if (err) {
    console.error(Capturer stop failed, code is ${err.code}, message is ${err.message});
    } else {
    console.info('Capturer stopped.');
    }
    });

  5. 调用release()方法销毁实例，释放资源。

    import { BusinessError } from '@kit.BasicServicesKit';

    audioCapturer.release((err: BusinessError) => {
    if (err) {
    console.error(capturer release failed, code is ${err.code}, message is ${err.message});
    } else {
    console.info('capturer released.');
    }
    });

完整示例

下面展示了使用AudioCapturer录制音频的完整示例代码。

import { audio } from '@kit.AudioKit';
import { BusinessError } from '@kit.BasicServicesKit';
import { fileIo } from '@kit.CoreFileKit';

const TAG = 'AudioCapturerDemo';

class Options {
  offset?: number;
  length?: number;
}

let context = getContext(this);
let bufferSize: number = 0;
let audioCapturer: audio.AudioCapturer | undefined = undefined;
let audioStreamInfo: audio.AudioStreamInfo = {
  samplingRate: audio.AudioSamplingRate.SAMPLE_RATE_48000, // 采样率
  channels: audio.AudioChannel.CHANNEL_2, // 通道
  sampleFormat: audio.AudioSampleFormat.SAMPLE_FORMAT_S16LE, // 采样格式
  encodingType: audio.AudioEncodingType.ENCODING_TYPE_RAW // 编码格式
}
let audioCapturerInfo: audio.AudioCapturerInfo = {
  source: audio.SourceType.SOURCE_TYPE_MIC, // 音源类型
  capturerFlags: 0 // 音频采集器标志
}
let audioCapturerOptions: audio.AudioCapturerOptions = {
  streamInfo: audioStreamInfo,
  capturerInfo: audioCapturerInfo
}

let path = getContext().cacheDir;
let filePath = path + '/StarWars10s-2C-48000-4SW.wav';
let file: fileIo.File = fileIo.openSync(filePath, fileIo.OpenMode.READ_WRITE | fileIo.OpenMode.CREATE);

let readDataCallback = (buffer: ArrayBuffer) => {
   let options: Options = {
      offset: bufferSize,
      length: buffer.byteLength
   }
   fileIo.writeSync(file.fd, buffer, options);
   bufferSize += buffer.byteLength;
}

// 初始化，创建实例，设置监听事件
function init() {
  audio.createAudioCapturer(audioCapturerOptions, (err, capturer) => { // 创建AudioCapturer实例
    if (err) {
      console.error(`Invoke createAudioCapturer failed, code is ${err.code}, message is ${err.message}`);
      return;
    }
    console.info(`${TAG}: create AudioCapturer success`);
    audioCapturer = capturer;
    if (audioCapturer !== undefined) {
       (audioCapturer as audio.AudioCapturer).on('readData', readDataCallback);
    }
  });
}

// 开始一次音频采集
function start() {
  if (audioCapturer !== undefined) {
    let stateGroup = [audio.AudioState.STATE_PREPARED, audio.AudioState.STATE_PAUSED, audio.AudioState.STATE_STOPPED];
    if (stateGroup.indexOf((audioCapturer as audio.AudioCapturer).state.valueOf()) === -1) { // 当且仅当状态为STATE_PREPARED、STATE_PAUSED和STATE_STOPPED之一时才能启动采集
      console.error(`${TAG}: start failed`);
      return;
    }

    // 启动采集
    (audioCapturer as audio.AudioCapturer).start((err: BusinessError) => {
      if (err) {
        console.error('Capturer start failed.');
      } else {
        console.info('Capturer start success.');
      }
    });
  }
}

// 停止采集
function stop() {
  if (audioCapturer !== undefined) {
    // 只有采集器状态为STATE_RUNNING或STATE_PAUSED的时候才可以停止
    if ((audioCapturer as audio.AudioCapturer).state.valueOf() !== audio.AudioState.STATE_RUNNING && (audioCapturer as audio.AudioCapturer).state.valueOf() !== audio.AudioState.STATE_PAUSED) {
      console.info('Capturer is not running or paused');
      return;
    }

    //停止采集
    (audioCapturer as audio.AudioCapturer).stop((err: BusinessError) => {
      if (err) {
        console.error('Capturer stop failed.');
      } else {
        fileIo.close(file);
        console.info('Capturer stop success.');
      }
    });
  }
}

// 销毁实例，释放资源
function release() {
  if (audioCapturer !== undefined) {
    // 采集器状态不是STATE_RELEASED或STATE_NEW状态，才能release
    if ((audioCapturer as audio.AudioCapturer).state.valueOf() === audio.AudioState.STATE_RELEASED || (audioCapturer as audio.AudioCapturer).state.valueOf() === audio.AudioState.STATE_NEW) {
      console.info('Capturer already released');
      return;
    }

    //释放资源
    (audioCapturer as audio.AudioCapturer).release((err: BusinessError) => {
      if (err) {
        console.error('Capturer release failed.');
      } else {
        console.info('Capturer release success.');
      }
    });
  }
}

最后呢

很多开发朋友不知道需要学习那些鸿蒙技术？鸿蒙开发岗位需要掌握那些核心技术点？为此鸿蒙的开发学习必须要系统性的进行。

而网上有关鸿蒙的开发资料非常的少，假如你想学好鸿蒙的应用开发与系统底层开发。你可以参考这份资料，少走很多弯路，节省没必要的麻烦。由两位前阿里高级研发工程师联合打造的《鸿蒙NEXT星河版OpenHarmony开发文档 》里面内容包含了（ArkTS、ArkUI开发组件、Stage模型、多端部署、分布式应用开发、音频、视频、WebGL、OpenHarmony多媒体技术、Napi组件、OpenHarmony内核、Harmony南向开发、鸿蒙项目实战等等）鸿蒙（Harmony NEXT）技术知识点

如果你是一名Android、Java、前端等等开发人员，想要转入鸿蒙方向发展。可以直接领取这份资料辅助你的学习。下面是鸿蒙开发的学习路线图。

针对鸿蒙成长路线打造的鸿蒙学习文档。话不多说，我们直接看详细鸿蒙（OpenHarmony ）手册（共计1236页）与鸿蒙（OpenHarmony ）开发入门视频，帮助大家在技术的道路上更进一步。

  • 《鸿蒙 (OpenHarmony)开发学习视频》
  • 《鸿蒙生态应用开发V2.0白皮书》
  • 《鸿蒙 (OpenHarmony)开发基础到实战手册》
  • OpenHarmony北向、南向开发环境搭建
  • 《鸿蒙开发基础》
  • 《鸿蒙开发进阶》
  • 《鸿蒙开发实战》

总结

鸿蒙---作为国家主力推送的国产操作系统。部分的高校已经取消了安卓课程，从而开设鸿蒙课程；企业纷纷跟进启动了鸿蒙研发。

并且鸿蒙是完全具备无与伦比的机遇和潜力的；预计到年底将有 5,000 款的应用完成原生鸿蒙开发，未来将会支持 50 万款的应用。那么这么多的应用需要开发，也就意味着需要有更多的鸿蒙人才。鸿蒙开发工程师也将会迎来爆发式的增长，学习鸿蒙势在必行！ 自↓↓↓拿

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