【秒懂音视频开发】08_音频录制02_编程
通过编程录音
开发录音功能的主要步骤是：
- 注册设备
- 获取输入格式对象
- 打开设备
- 采集数据
- 释放资源
需要用到的FFmpeg库有4个。
extern "C" {
// 设备相关API
#include <libavdevice/avdevice.h>
// 格式相关API
#include <libavformat/avformat.h>
// 工具相关API（比如错误处理）
#include <libavutil/avutil.h>
// 编码相关API
#include <libavcodec/avcodec.h>
}
权限申请
在Mac平台，有2个注意点：
- 需要在Info.plist中添加麦克风的使用说明，申请麦克风的使用权限
- 使用Debug模式运行程序
- 不然会出现闪退的情况
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE plist PUBLIC "-//Apple//DTD PLIST 1.0//EN" "http://www.apple.com/DTDs/PropertyList-1.0.dtd">
<plist version="1.0">
<dict>
<key>NSMicrophoneUsageDescription</key>
<string>使用麦克风采集您的天籁之音</string>
</dict>
</plist>
注册设备
在整个程序的运行过程中，只需要执行1次注册设备的代码。
// 初始化libavdevice并注册所有输入和输出设备
avdevice_register_all();
获取输入格式对象
宏定义
Windows和Mac环境的格式名称、设备名称都是不同的，所以使用条件编译实现跨平台。
// 格式名称、设备名称目前暂时使用宏定义固定死
#ifdef Q_OS_WIN
// 格式名称
#define FMT_NAME "dshow"
// 设备名称
#define DEVICE_NAME "audio=麦克风阵列 (Realtek(R) Audio)"
#else
#define FMT_NAME "avfoundation"
#define DEVICE_NAME ":0"
#endif
核心代码
根据格式名称获取输入格式对象，后面需要利用输入格式对象打开设备。
AVInputFormat *fmt = av_find_input_format(FMT_NAME);
if (!fmt) {
// 如果找不到输入格式
qDebug() << "找不到输入格式" << FMT_NAME;
return;
}
打开设备
// 格式上下文（后面通过格式上下文操作设备）
AVFormatContext *ctx = nullptr;
// 打开设备
int ret = avformat_open_input(&ctx, DEVICE_NAME, fmt, nullptr);
// 如果打开设备失败
if (ret < 0) {
char errbuf[1024] = {0};
// 根据函数返回的错误码获取错误信息
av_strerror(ret, errbuf, sizeof (errbuf));
qDebug() << "打开设备失败" << errbuf;
return;
}
采集数据
宏定义
#ifdef Q_OS_WIN
// PCM文件的文件名
#define FILENAME "F:/out.pcm"
#else
#define FILENAME "/Users/mj/Desktop/out.pcm"
#endif
核心代码
#include <QFile>
// 文件
QFile file(FILENAME);
// WriteOnly：只写模式。如果文件不存在，就创建文件；如果文件存在，就删除文件内容
if (!file.open(QFile::WriteOnly)) {
qDebug() << "文件打开失败" << FILENAME;
// 关闭设备
avformat_close_input(&ctx);
return;
}
// 暂时假定只采集50个数据包
int count = 50;
// 数据包
AVPacket *pkt = av_packet_alloc();
while (count-- > 0) {
// 从设备中采集数据，返回值为0，代表采集数据成功
ret = av_read_frame(ctx, pkt);
if (ret == 0) { // 读取成功
// 将数据写入文件
file.write((const char *) pkt->data, pkt->size);
// 释放资源
av_packet_unref(pkt);
} else if (ret == AVERROR(EAGAIN)) { // 资源临时不可用
continue;
} else { // 其他错误
char errbuf[1024];
av_strerror(ret, errbuf, sizeof (errbuf));
qDebug() << "av_read_frame error" << errbuf << ret;
break;
}
}
释放资源
// 关闭文件
file.close();
// 释放资源
av_packet_free(&pkt);
// 关闭设备
avformat_close_input(&ctx);
想要了解每一个函数的具体作用，可以查询：官方API文档。
获取录音设备的相关参数
// 从AVFormatContext中获取录音设备的相关参数
void showSpec(AVFormatContext *ctx) {
// 获取输入流
AVStream *stream = ctx->streams[0];
// 获取音频参数
AVCodecParameters *params = stream->codecpar;
// 声道数
qDebug() << params->channels;
// 采样率
qDebug() << params->sample_rate;
// 采样格式
qDebug() << params->format;
// 每一个样本的一个声道占用多少个字节
qDebug() << av_get_bytes_per_sample((AVSampleFormat) params->format);
// 编码ID（可以看出采样格式）
qDebug() << params->codec_id;
// 每一个样本的一个声道占用多少位（这个函数需要用到avcodec库）
qDebug() << av_get_bits_per_sample(params->codec_id);
}
多线程
录音属于耗时操作，为了避免阻塞主线程，最好在子线程中进行录音操作。这里创建了一个继承自QThread的线程类，线程一旦启动（start），就会自动调用run函数。
.h
#include <QThread>
class AudioThread : public QThread {
Q_OBJECT
private:
void run();
public:
explicit AudioThread(QObject *parent = nullptr);
~AudioThread();
};
.cpp
AudioThread::AudioThread(QObject *parent,
AVInputFormat *fmt,
const char *deviceName)
: QThread(parent), _fmt(fmt), _deviceName(deviceName) {
// 在线程结束时自动回收线程的内存
connect(this, &AudioThread::finished,
this, &AudioThread::deleteLater);
}
AudioThread::~AudioThread() {
// 线程对象的内存回收时，正常结束线程
requestInterruption();
quit();
wait();
}
void AudioThread::run() {
// 录音操作
// ...
}
开启线程
AudioThread *audioThread = new AudioThread(this);
audioThread->start();
结束线程
// 外部调用线程的requestInterruption，请求结束线程
audioThread->requestInterruption();
// 线程内部的逻辑
void AudioThread::run() {
// 可以通过isInterruptionRequested判断是否要结束线程
// 当调用过线程的requestInterruption时，isInterruptionRequested返回值就为true，否则为false
while (!isInterruptionRequested()) {
// ...
}
}
改造录音代码
// 数据包
AVPacket *pkt = av_packet_alloc();
while (!isInterruptionRequested()) {
// 从设备中采集数据，返回值为0，代表采集数据成功
ret = av_read_frame(ctx, pkt);
if (ret == 0) { // 读取成功
// 将数据写入文件
file.write((const char *) pkt->data, pkt->size);
// 释放资源
av_packet_unref(pkt);
} else if (ret == AVERROR(EAGAIN)) { // 资源临时不可用
continue;
} else { // 其他错误
char errbuf[1024];
av_strerror(ret, errbuf, sizeof (errbuf));
qDebug() << "av_read_frame error" << errbuf << ret;
break;
}
}
