音视频小白系统入门笔记-1

本系列笔记为博主学习李超老师课程的课堂笔记，仅供参阅

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音频采集

命令行采集

Android端音频采集：AudioRecord（底层）/ MediaRecorder（上层封装成媒体格式）

iOS端音频采集：AudioUnit（底层，复杂）/ AVFoundation /

Windows端音频采集：AudioCore /

ffmpeg对不同操作系统API进行了封装，类似Qt对不同操作系统的GUI进行了封装

ffmpeg -f avfoundation -i :0 out.wav

-f表示使用的API，avfoundation是iOS上的API，其他系统需要进行更换
-i参数表示输入源，:前表示视频，后面表示音频，不同系统的参数同样有些差异

ffplay out.wav

调用API采集

在Mac App中，坐标(0,0)在左下角，而不是一般GUI系统中的左上角

在Mac App的ViewController中控制组件的显示，类似于Qt的Widget，在viewDidLoad方法中添加组件

Swift的target-action机制类似于Qt的信号与槽的机制

为了在Swift中调用C函数，需要创建桥接头文件，并进行import。

为了在Swift中调用ffmpeg函数，需要引入ffmpeg的库和头文件，具体在XCode中的环境配置参考对应的教程。

ffmpeg中的库大体分为两类，av系列表示Audio-Video，进行核心音视频处理；sw系列表示Software，表示软件（硬件无关）实现的辅助功能，对音视频进行进一步算法处理。

剩下的postproc系列表示视频后处理，现在已经使用较少，因为现代编解码器内置了这块的功能。

采集音频流程：打开输入设备 → 数据包 → 输出文件

打开设备：

注册设备
设置采集方式 avfoundation(Mac) / dshow(Windows) / alsa(Linux)
打开音频设备

注意新版XCode不会自动生成info.plist文件，导致在尝试打开麦克风时直接报错：This app has crashed because it attempted to access privacy-sensitive data without a usage description. The app's Info.plist must contain an NSMicrophoneUsageDescription key with a string value explaining to the user how the app uses this data.

需要手动添加info.plist文件，并添加对应的key：https://coding.imooc.com/learn/questiondetail/NAr196nGpENPLBEz.html

在 FFmpeg 的最新版本（尤其是 4.0+）中，av_init_packet() 和直接操作 AVPacket 结构体的方式已被标记为 废弃（deprecated），原因如下：

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1. 内存管理不安全

旧版 `AVPacket` 需要手动初始化并管理内（如 `av_init_packet()` + `av_packet_unref()`），容易导致：

- 内存泄漏：未正确调用 `av_packet_unref()`。
- 野指针：未初始化字段（如 `data`、`size`）直接使用。
2. 新 API 更安全高效

FFmpeg 引入了 `AVPacket` 的引用计数机制，推荐使用以下新函数：

- `av_packet_alloc()`：动态分配并初始化 `AVPacket`。
- `av_packet_free()`：自动处理引用计数和内存释放。
- `av_packet_ref()` / `av_packet_unref()`：安全复制或释放数据。

av_read_frame返回-35，Resource temporarily unavailable

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我认为Mac的原理应该是要读够一定大小的数据调用`av_read_frame`才会成功，否则就返回EAGAIN让再次尝试

为什么要写入二进制文件而不是普通文件？

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使用二进制模式存储文件防止系统对于字节流进行转义。保证字节级精确性，适合任何非纯文本数据或需要跨平台一致性的场景。

Mac默默认采样规格需要通过运行ffmpeg命令测试一下：ffmpeg -f avfoundation -i ":0" out.wav

通过ffplay -ar 48000 -ch_layout mono -f f32le xxx.pcm 播放

在添加通过按钮停止录制的功能时，需要在录制时创建一个单独的线程，并通过全局变量控制录制状态。课堂中老师介绍的实现存在两处竞态条件：

通过C语言实现的，控制录制状态的变量通过两个线程更改状态，应该使用互斥锁保护，或者设置为原子变量进行同步，避免race condition。
ViewController中子线程试图更新UI组件状态应该通过DispatchQueue.main.async { **self**.btn.title = "停止录制" } 实现，而不是直接在子线程中更改，这种未定义的行为可能导致程序崩溃，所有对UI状态的更新都应该在主线程完成。