MediaCodec API，完成音频 AAC 硬编，5.0异步处理，AudioRecord 录音
AAC硬件编码文章有几篇，但是都是同步实现，这里采用异步实现，代码Kotlin。
虽然代码是kotlin写的，但是思路上面的按照java能复制出来
最后我会把代码上传到github，可以查看完整过程，为了方便查看，所以代码都写在 Activity中
录音和编码都设置在子线程
采取的是边录制边编码边写入文件
6.0注意动态权限问题，录音，读写文件
示例使用的5.0以上的API
上面是官方的一张原理图，我就先说下基本原理 MediaCodec给我们提供了一组InputBuffer和一组outputBuffer，我们通过手段获取到空的InputBuffer，装填原始音频数据，然后把装填后的buffer还给Codec让他去编码，他编码 后会把编码后文件放在outputBuffer中，我们获取outputBuffer读取数据保存到文件就好， 然后循环这个过程，完成所有文件的编码和保存。
这里注意并不是一个inputBuffer对应一个outputBuffer，一个输入buffer可以对应多个输出 buffer，比如你往inputBuffer添加1000个字节数据，他可能编码后放入了多个outputBuffer 中，一个outputBuffer可能就200或者300个字节。
下面就是实际操作过程
1.完成AudioRecord配置
/**
* 初始化音频采集
*/
private fun initAudioRecorder() {
//设置最小缓冲区大小 根据系统提供的方法计算
minBufferSize = AudioRecord.getMinBufferSize(
AudioConfig.SAMPLE_RATE,
AudioConfig.CHANNEL_CONFIG, AudioConfig.AUDIO_FORMAT
)
//创建音频记录器对象
audioRecorder = AudioRecord(
MediaRecorder.AudioSource.MIC,
AudioConfig.SAMPLE_RATE, AudioConfig.CHANNEL_CONFIG, AudioConfig.AUDIO_FORMAT,
minBufferSize
)
}上面的AudioConfig配置文件如下
const val SAMPLE_RATE = 44100 //采样率
/**
* CHANNEL_IN_MONO 单声道 能够保证所有设备都支持
* CHANNEL_IN_STEREO 立体声
*/
const val CHANNEL_CONFIG = AudioFormat.CHANNEL_IN_MONO
/**
* 返回的音频数据格式
*/
const val AUDIO_FORMAT = AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT
/**
* 输出的音频声道
*/
const val CHANNEL_OUT_CONFIG = AudioFormat.CHANNEL_OUT_MONO2.创建LinkedBlockingQeque准备保存录音数据
因为录音和编码都放在子线程去做，所以数据难以传递，通过同步队列保存来保证 正确读取数据，保存的数据类型是字节数组
private var audioList: LinkedBlockingDeque<ByteArray>? = LinkedBlockingDeque()
3.开始录音并保存
//开启线程启动录音
thread(priority = android.os.Process.THREAD_PRIORITY_URGENT_AUDIO) {
try {
//判断AudioRecord是否初始化成功
if (AudioRecord.STATE_INITIALIZED == audioRecorder.state) {
isRecording = true //标记是否在录制中
audioRecorder.startRecording()
val outputArray = ByteArray(minBufferSize)
while (isRecording) {
var readCode = audioRecorder.read(outputArray, 0, minBufferSize)
//这个readCode还有很多小于0的数字，表示某种错误，
//这里为了方便就没处理
if (readCode > 0) {
val realArray = ByteArray(readCode)
System.arraycopy(outputArray, 0, realArray, 0, readCode)
//将读取的数据保存到LinkedBlockingDeque
audioList?.offer(realArray)
}
}
//录制结束，添加结束标记，方便编码时候知道录制结束了
//这个结束标记只是一个例子，不一定必须是这个数组，只要能
//区别正常数据，能被作为特殊的数据被识别就行
val stopArray = byteArrayOf((-777).toByte(), (-888).toByte())
audioList?.offer(stopArray)
}
} catch (e: IOException) {
} finally {
if (audioRecorder != null)
//释放资源，别忘记！！！
audioRecorder.release()
}
}上面采用添加结束数据的方式标识录取音频结束，编码的时候可以根据这个来判断 是否已到达编码流的结尾
4.配置和启动编码(子线程中开启任务)
上图为编码和解码必要的数据，如果解码的MediaFormat是MediaExtractor取出，一般 就直接配置好了，就不需要自己填写了
fun mediaCodecEncodeToAAC() {
val currentTime = Date().time * 1000
try {
val isSupprot = isSupprotAAC()
//创建音频MediaFormat，也可以new的方式创建，不过那样需要
//自己再setXXX设置数据
val encodeFormat =
MediaFormat.createAudioFormat(MediaFormat.MIMETYPE_AUDIO_AAC,
AudioConfig.SAMPLE_RATE, 1)
/**
* 下面配置几个比较关键的参数
*/
//配置比特率
encodeFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_BIT_RATE, 96000)
//配置AAC描述，AAC有很多规格LC是其中一个
encodeFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_AAC_PROFILE,
MediaCodecInfo.CodecProfileLevel.AACObjectLC)
//配置最大输入大小，这里配置的是前面起算的大小的2倍
encodeFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_MAX_INPUT_SIZE, minBufferSize * 2)
//初始化编码器
mediaEncode = MediaCodec.createEncoderByType(MediaFormat.MIMETYPE_AUDIO_AAC)
//设置异步回调，后面会贴出callback实现
mediaEncode.setCallback(callback）
//调用configure，进入configured状态
mediaEncode.configure(encodeFormat, null, null, MediaCodec.CONFIGURE_FLAG_ENCODE)
//调用start，进入starting状态
mediaEncode.start()
} catch (e: IOException) {
} finally {
}
}下面是callback的实现代码
object : MediaCodec.Callback() {
override fun onOutputFormatChanged(codec: MediaCodec, format: MediaFormat) {
}
override fun onError(codec: MediaCodec, e: MediaCodec.CodecException) {
Log.i("error", e.message)
}
//系统获取到有可用的输出buffer时候自动回调
override fun onOutputBufferAvailable(
codec: MediaCodec,
index: Int,
info: MediaCodec.BufferInfo
) {
//通过bufferinfo获取Buffer的数据，这些数据就是编码后的数据
val outBitsSize = info.size
//为AAC文件添加头部，头部占7字节
//AAC有 ADIF和ADTS两种 ADIF只有一个头部剩下都是音频文件
//ADTS是每一段编码都有一个头部
//outpacketSize是最后头部加上返回数据后的总大小
val outPacketSize = outBitsSize + 7 // 7 is ADTS size
//根据index获取buffer
val outputBuffer = codec.getOutputBuffer(index)
// 防止buffer有offset导致自己从0开始获取，
// 取出数据(但是我实验的offset都为0，可能有些不为0的情况)
outputBuffer.position(info.offset)
//设置buffer的操作上限位置，不清楚的可以查下ByteBuffer(NIO知识),
//了解limit ，position，clear(),filp()都是啥作用
outputBuffer.limit(info.offset + outBitsSize)
//创建byte数组保存组合数据
val outData = ByteArray(outPacketSize)
//为数据添加头部，后面会贴出，就是在头部写入7个数据
addADTStoPacket(AudioConfig.SAMPLE_RATE, outData, outPacketSize)
//将buffer的数据存入数组中
outputBuffer.get(outData, 7, outBitsSize)
outputBuffer.position(info.offset)
//bufferedOutputStream是我创建的包装流，
//包装的FileOutputStream
//将数据写到文件
bufferedOutputStream.write(outData)
bufferedOutputStream.flush()
outputBuffer.clear()
//释放输出buffer！！！！！ 一定要释放
codec.releaseOutputBuffer(index, false)
}
/**
*当系统有可用的输入buffer就会自动回调
*/
override fun onInputBufferAvailable(codec: MediaCodec, index: Int) {
//根据index获取buffer
val inputBuffer = codec.getInputBuffer(index)
//从LinkBlockingDeque中获取还未编码的原音频数据
val pop = audioList?.poll()
//判断是否到达音频数据的结尾，这个条件根据自己设定的结束标志而定，
//这里我是这样判断
if (pop != null && pop.size >= 2 && (pop[0] == (-777).toByte() && pop[1] == (-888).toByte())) {
//结束标志
isEndTip = true
}
//如果数据不为空，而且不是结束标志，写入buffer，让MediaCodec去编码
//currentTime是之前创建的变量Date().getTime(),下面用当前时间减去他，
//是为了最终传入的数据小点
if (pop != null && !isEndTip) {
//填入数据
inputBuffer?.clear()
inputBuffer?.limit(pop.size)
inputBuffer?.put(pop, 0, pop.size)
//将buffer还给MediaCodec，这个一定要还
//第四个参数为时间戳，也就是，必须是递增的，系统根据这个计算
//音频总时长和时间间隔
codec.queueInputBuffer(
index,
0,
pop.size,
Date().time * 1000 - currentTime,
0
)
}
// 由于2个线程谁先执行不确定，所以可能编码线程先启动，获取到队列的数据为null
// 而且也不是结尾数据，这个时候也要调用queueInputBuffer，将buffer换回去，写入
// 数据大小就写0
// 如果为null就不调用queueInputBuffer 回调几次后就会导致无可用InputBuffer，
// 从而导致MediaCodec任务结束 只能写个配置文件
if (pop == null && !isEndTip) {
codec.queueInputBuffer(
index,
0,
0,
Date().time * 1000 - currentTime,
0
)
}
//发现结束标志，写入结束标志，
//flag为MediaCodec.BUFFER_FLAG_END_OF_STREAM
//通知编码结束
if (isEndTip) {
codec.queueInputBuffer(
index,
0,
0,
Date().time * 1000 - currentTime,
MediaCodec.BUFFER_FLAG_END_OF_STREAM
)
}
}
})注意事项
- onInputBufferAvaliable回调，发现获取到的ByteArray为null，也就是录音还没录入数据切记也要将获取到的inputBuffer还回去，调用queueInputBuffer，不然一会就发现inputBuffer都没还导致无可用buffer，这个方法就不会在回调，就再也无法写入数据了！！！！！！！！！！！！！！！血的教训，之前忘了还导致每次文件大小都是9B（2字节系统默认写入，7字节添加的头部）
- 感知到录音结束，没有数据了，要写入流结束标志，让onInputBufferAvaliable停止回调，不再接收编码数据，标志为 MediaCodec.BUFFER_FLAG_END_OF_STREAM
5.编写头文件
头文件我直接在网上找的
/**
* 添加ADTS头，如果要与视频流合并就不用添加，单独AAC文件就需要添加，否则无法正常播放
* @param sampleRateType 就是之前配置的采样率
* @param packet 之前创建的字节数组，保存头和编码后音频数据
* @param packetLen 字节数组总长度
*/
fun addADTStoPacket(sampleRateType: Int, packet: ByteArray, packetLen: Int) {
val profile = 2 // AAC LC
val chanCfg = 1 // 声道数 这个就是你之前配置的声道数量
packet[0] = 0xFF.toByte()
packet[1] = 0xF9.toByte()
packet[2] = ((profile - 1 shl 6) + (sampleRateType shl 2) + (chanCfg shr 2)).toByte()
packet[3] = ((chanCfg and 3 shl 6) + (packetLen shr 11)).toByte()
packet[4] = (packetLen and 0x7FF shr 3).toByte()
packet[5] = ((packetLen and 7 shl 5) + 0x1F).toByte()
packet[6] = 0xFC.toByte()
}6.创建输出文件
这一步可能不是必须的，因为我们在写入文件时候，系统发现没有文件，就会先创建 ，但是如果路径设置问题，有可能写入时候老是写不进去，我就遇到，数据不为0，但是 最终写入后文件大小为0，所以保险起见我都是先创建文件，如果你们遇到一样的情况，可以 试下这一步
//filesDir 就是context.getFilesDir
file = File(filesDir, "record.aac")
if (!file.exists()) {
//不存在就创建
file.createNewFile()
}
if (file.isDirectory) {
}
else {
outputStream = FileOutputStream(file, true)
bufferedOutputStream = BufferedOutputStream(outputStream, 4096)
}完整代码地址：https://github.com/wu781521512/MediaStudyProject
-- END --