Android 录音MediaRecorder到AudioRecord
研究录音是源于即时通讯的项目。写出一个即时通讯很简单，但是写好一个即时通讯就不是一件容易的事，比如聊天中语音的加入。接下来就来描述一下自己对语音的见解和处理方式。
首先写到语音，当然首当其冲的是运用到网上百分之八九十的处理方案MediaRecorder,这个也是我首先用到的方式，主要是由于以前写过接入环信的项目，它里面所提供的就是MediaRecorder。大概的来介绍一下这个类的几个常用方法吧。
Initial：初始状态，当使用new()方法创建一个MediaRecorder对象或者调用了reset()方法时，该MediaRecorder对象处于Initial状态。在设定视频源或者音频源之后将转换为Initialized状态。另外，在除Released状态外的其它状态通过调用reset()方法都可以使MediaRecorder进入该状态。
Initialized：已初始化状态，可以通过在Initial状态调用setAudioSource()或setVideoSource()方法进入该状态。在这个状态可以通过setOutputFormat()方法设置输出格式，此时MediaRecorder转换为DataSourceConfigured状态。另外，通过reset()方法进入Initial状态。
DataSourceConfigured：数据源配置状态，这期间可以设定编码方式、输出文件、屏幕旋转、预览显示等等。可以在Initialized状态通过setOutputFormat()方法进入该状态。另外，可以通过reset()方法回到Initial状态，或者通过prepare()方法到达Prepared状态。
Prepared：就绪状态，在DataSourceConfigured状态通过prepare()方法进入该状态。在这个状态可以通过start()进入录制状态。另外，可以通过reset()方法回到Initialized状态。
Recording：录制状态，可以在Prepared状态通过调用start()方法进入该状态。另外，它可以通过stop()方法或reset()方法回到Initial状态。
Released：释放状态（官方文档给出的词叫做Idle state 空闲状态），可以通过在Initial状态调用release()方法来进入这个状态，这时将会释放所有和MediaRecorder对象绑定的资源。
Error：错误状态，当错误发生的时候进入这个状态，它可以通过reset()方法进入Initial状态
这个MediaRecorder的主要是有停供的方法来进行编码语音，好处自然就是方便，另外一个就是它所编译的语音文件体积非常小。大概有AAC和ARM用得比较多，环信使用的就是ARM的编码方式。其实我觉得差别不是很大，都不是特别好的录音，对于项目要求不高的可以考虑下，下面我也会粘贴出工具类，方便使用(EaseVoiceRecorder)，对了，忘了说，它还提供通道设置setAudioChannels 1是单声道 2是多声道；setAudioSamplingRate采样率，网上说的是越大越好，但是我选了很多中个人觉得16000比较适中。
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.Date;
import android.content.Context;
import android.content.pm.PackageManager;
import android.media.MediaRecorder;
import android.os.Handler;
import android.os.SystemClock;
import android.text.format.Time;
import android.util.Log;
import com.lvgou.distribution.driect.entity.EMError;
import com.lvgou.distribution.utils.PathUtil;
public class EaseVoiceRecorder {
MediaRecorder recorder;
static final String PREFIX = "voice";
static final String EXTENSION = ".mp3";
String uid;
private boolean isRecording = false;
private long startTime = -4;
private String voiceFilePath = null;
private String voiceFileName = null;
private File file;
private Handler handler;
private Context mContext;
// public EaseVoiceRecorder(Handler handler) {
// this.handler = handler;
// }
public EaseVoiceRecorder() {
}
/**
* @param appContext
* @param userId 传入userId 用于标示 名称
* @return
*/
public String startRecording(Context appContext, String userId) {
mContext = appContext;
file = null;
startTime = -4;
try {
// need to create recorder every time, otherwise, will got exception
// from setOutputFile when try to reuse
if (recorder != null) {
recorder.release();
recorder = null;
}
recorder = new MediaRecorder();
recorder.setAudioSource(MediaRecorder.AudioSource.MIC);
// recorder.setOutputFormat(MediaRecorder.OutputFormat.AAC_ADTS);
// recorder.setAudioEncoder(MediaRecorder.AudioEncoder.AAC);
// recorder.setOutputFormat(MediaRecorder.OutputFormat.MPEG_4);
// recorder.setAudioEncoder(MediaRecorder.AudioEncoder.AAC);
/*// 方案一
recorder.setOutputFormat(MediaRecorder.OutputFormat.AMR_NB);
recorder.setAudioEncoder(MediaRecorder.AudioEncoder.AMR_NB);
recorder.setAudioChannels(2); // MONO
recorder.setAudioSamplingRate(16000); // 8000Hz*/
// 方案二
recorder.setOutputFormat(MediaRecorder.OutputFormat.MPEG_4);
recorder.setAudioEncoder(MediaRecorder.AudioEncoder.AAC);
recorder.setAudioChannels(2);
recorder.setAudioSamplingRate(16000);
/*// 方案三
recorder.setOutputFormat(MediaRecorder.OutputFormat.THREE_GPP);
recorder.setAudioEncoder(MediaRecorder.AudioEncoder.AMR_NB);*/
// recorder.setAudioEncodingBitRate(64); // seems if change this to
// 128, still got same file
// size.
// one easy way is to use temp file
// file = File.createTempFile(PREFIX + userId, EXTENSION,
// User.getVoicePath());
voiceFileName = getVoiceFileName(userId);
voiceFilePath = PathUtil.getInstance().getVoicePath() + "/" + voiceFileName;
file = new File(voiceFilePath);
recorder.setOutputFile(file.getAbsolutePath());
recorder.prepare();
isRecording = true;
recorder.start();
} catch (IOException e) {
}
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
while (isRecording) {
// android.os.Message msg = new android.os.Message();
// msg.what = recorder.getMaxAmplitude() * 13 / 0x7FFF;
// handler.sendMessage(msg);
SystemClock.sleep(100);
}
} catch (Exception e) {
// from the crash report website, found one NPE crash from
// one android 4.0.4 htc phone
// maybe handler is null for some reason
}
}
}).start();
startTime = new Date().getTime();
return file == null ? null : file.getAbsolutePath();
}
/**
* stop the recoding
*
* @return seconds of the voice recorded
*/
public void discardRecording() {
if (recorder != null) {
try {
recorder.stop();
recorder.release();
recorder = null;
if (file != null && file.exists() && !file.isDirectory()) {
file.delete();
}
} catch (IllegalStateException e) {
} catch (RuntimeException e) {
}
isRecording = false;
}
}
public int getRatio() {
if (recorder != null) {
int ratio = recorder.getMaxAmplitude() / 600;
return ratio;
}
return -1;
}
public int stopRecoding() {
if (recorder != null) {
isRecording = false;
if (startTime > -1) {
try {
recorder.stop();
recorder.release();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
recorder = null;
}
int seconds = (int) (new Date().getTime() - startTime) / 1000;
if (seconds > 0) {
if (file == null || !file.exists() || !file.isFile()) {
return EMError.FILE_INVALID;
}
if (file.length() == 0) {
file.delete();
return EMError.FILE_INVALID;
}
}
return seconds;
}
return 0;
}
protected void finalize() throws Throwable {
super.finalize();
if (recorder != null) {
recorder.release();
}
}
private String getVoiceFileName(String uid) {
Time now = new Time();
now.setToNow();
this.uid = uid;
return uid + now.toString().substring(0, 15) + EXTENSION;
}
public boolean isRecording() {
return isRecording;
}
public String getVoiceFilePath() {
return voiceFilePath;
}
public String getVoiceTargetFilePath() {
Time now = new Time();
now.setToNow();
return PathUtil.getInstance().getVoicePath() + "/" + uid + now.toString().substring(0, 15) + ".mp3";
}
public String getVoiceFileName() {
return voiceFileName;
}
}
体积这么小而且这么方便，很大的一个缺点，也是我放弃的理由，就是录下的音质不太好，总感觉被什么笼罩着在。因此就开始寻求其它的解决方式，接下来就引用到了AudioRecord。主要是因为ios也是在使用这个所以就尝试着加入它来试试。大概描述一下简单工作流程：
1.创建一个数据流。
2.构造一个AudioRecord对象，其中需要的最小录音缓存buffer大小可以通过getMinBufferSize方法得到。如果buffer容量过小，将导致对象构造的失败。
3.初始化一个buffer，该buffer大于等于AudioRecord对象用于写声音数据的buffer大小。
4.开始录音。
5.从AudioRecord中读取声音数据到初始化buffer，将buffer中数据导入数据流。
6.停止录音。
7.关闭数据流。
2.构造一个AudioRecord对象，其中需要的最小录音缓存buffer大小可以通过getMinBufferSize方法得到。如果buffer容量过小，将导致对象构造的失败。
3.初始化一个buffer，该buffer大于等于AudioRecord对象用于写声音数据的buffer大小。
4.开始录音。
5.从AudioRecord中读取声音数据到初始化buffer，将buffer中数据导入数据流。
6.停止录音。
7.关闭数据流。
首先遇到的问题是录音下来的东西是不能播放的，就是PCM格式的音频文件，也就是通常遇到的raw文件。简单的来说就是裸音。如果需要播放的话，必须要给裸数据加上头文件。这样得到的就是WAV格式的音频的文件，也是是电脑上经常使用的无损音质了，但是对于这么好的音质，引来的第一大问题就是文件体积比较大简单来说录音10秒大概就有四百多KB的大小。这可能对于即时通讯的项目是不行的，先粘贴出工具类先，方便大家其它地方有用到。
import android.media.AudioFormat;
import android.media.AudioRecord;
import android.os.Environment;
import android.text.format.Time;
import android.util.Log;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.Date;
import static com.lvgou.distribution.driect.AudioFileFunc.isSdcardExit;
/**
* Created by Administrator on 2017/6/12.
*/
public class ChatAudioRecord {
// 缓冲区字节大小
private int bufferSizeInBytes = 0;
//AudioName裸音频数据文件 ，麦克风
private String AudioName = "";
//NewAudioName可播放的音频文件
private String NewAudioName = "";
private AudioRecord audioRecord;
private boolean isRecord = false;// 设置正在录制的状态
public boolean isRecording() {
return isRecord;
}
private static ChatAudioRecord mInstance;
private ChatAudioRecord() {
}
public synchronized static ChatAudioRecord getInstance() {
if (mInstance == null)
mInstance = new ChatAudioRecord();
return mInstance;
}
public String getVoiceFilePath() {
/* try {
execute(new File(NewAudioName),myuid);
Log.e("lkhfkhsdfg", "--------"+NewAudioName );
return NewAudioName;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
Log.e("lkhfkhsdfg", "---------"+e );
}
return "";*/
// writeMP3();
return NewAudioName;
}
private String myuid="";
public int startRecordAndFile(String uid) {
//判断是否有外部存储设备sdcard
if (isSdcardExit()) {
if (isRecord) {
return ErrorCode.E_STATE_RECODING;
} else {
if (audioRecord == null)
myuid=uid;
creatAudioRecord(uid);
audioRecord.startRecording();
// 让录制状态为true
isRecord = true;
// 开启音频文件写入线程
new Thread(new AudioRecordThread()).start();
startTime = new Date().getTime();
return ErrorCode.SUCCESS;
}
} else {
return ErrorCode.E_NOSDCARD;
}
}
private long startTime = -4;
public int stopRecordAndFile() {
close();
int seconds = (int) (new Date().getTime() - startTime) / 1000;
return seconds;
}
public long getRecordFileSize() {
return AudioFileFunc.getFileSize(NewAudioName);
}
private void close() {
if (audioRecord != null) {
System.out.println("stopRecord");
isRecord = false;//停止文件写入
audioRecord.stop();
audioRecord.release();//释放资源
audioRecord = null;
}
}
private String uid = "";
static final String EXTENSION = ".mp3";
private String getVoiceFileName(String uid,String namess) {
Time now = new Time();
now.setToNow();
this.uid = uid;
return uid + now.toString().substring(0, 15) + namess;
}
private final static String AUDIO_RAW_FILENAME = "RawAudio.raw";
private final static String AUDIO_WAV_FILENAME = "FinalAudio.wav";
public final static String AUDIO_AMR_FILENAME = "FinalAudio.amr";
public String getRawFilePath(String userId) {
String mAudioRawPath = "";
if (isSdcardExit()) {
String fileBasePath = Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath();
mAudioRawPath = fileBasePath + "/" + getVoiceFileName(userId,AUDIO_RAW_FILENAME);
}
return mAudioRawPath;
}
/**
* 获取编码后的WAV格式音频文件路径
* @return
*/
public String getWavFilePath(String userId){
String mAudioWavPath = "";
if(isSdcardExit()){
String fileBasePath = Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath();
mAudioWavPath = fileBasePath+"/"+getVoiceFileName(userId,AUDIO_WAV_FILENAME);
}
return mAudioWavPath;
}
private void creatAudioRecord(String userId) {
// 获取音频文件路径
AudioName = getRawFilePath(userId);
// voiceFilePath= voiceFilePath = PathUtil.getInstance().getVoicePath() + "/" + voiceFileName;
// NewAudioName = AudioFileFunc.getWavFilePath();
NewAudioName = getWavFilePath(userId);
// 获得缓冲区字节大小
bufferSizeInBytes = AudioRecord.getMinBufferSize(AudioFileFunc.AUDIO_SAMPLE_RATE,
AudioFormat.CHANNEL_IN_STEREO, AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT);
// 创建AudioRecord对象
audioRecord = new AudioRecord(AudioFileFunc.AUDIO_INPUT, AudioFileFunc.AUDIO_SAMPLE_RATE,
AudioFormat.CHANNEL_IN_STEREO, AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT, bufferSizeInBytes);
}
class AudioRecordThread implements Runnable {
@Override
public void run() {
writeDateTOFile();//往文件中写入裸数据
copyWaveFile(AudioName, NewAudioName);//给裸数据加上头文件
// writeMP3();
}
}
/**
* 这里将数据写入文件，但是并不能播放，因为AudioRecord获得的音频是原始的裸音频，
* 如果需要播放就必须加入一些格式或者编码的头信息。但是这样的好处就是你可以对音频的 裸数据进行处理，比如你要做一个爱说话的TOM
* 猫在这里就进行音频的处理，然后重新封装 所以说这样得到的音频比较容易做一些音频的处理。
*/
private void writeDateTOFile() {
// new一个byte数组用来存一些字节数据，大小为缓冲区大小
byte[] audiodata = new byte[bufferSizeInBytes];
FileOutputStream fos = null;
int readsize = 0;
try {
File file = new File(AudioName);
if (file.exists()) {
file.delete();
}
fos = new FileOutputStream(file);// 建立一个可存取字节的文件
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
while (isRecord == true) {
readsize = audioRecord.read(audiodata, 0, bufferSizeInBytes);
if (AudioRecord.ERROR_INVALID_OPERATION != readsize && fos != null) {
try {
fos.write(audiodata);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
try {
if (fos != null)
fos.close();// 关闭写入流
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
// 这里得到可播放的音频文件
private void copyWaveFile(String inFilename, String outFilename) {
FileInputStream in = null;
FileOutputStream out = null;
long totalAudioLen = 0;
long totalDataLen = totalAudioLen + 36;
long longSampleRate = AudioFileFunc.AUDIO_SAMPLE_RATE;
int channels = 2;
long byteRate = 16 * AudioFileFunc.AUDIO_SAMPLE_RATE * channels / 8;
byte[] data = new byte[bufferSizeInBytes];
try {
in = new FileInputStream(inFilename);
out = new FileOutputStream(outFilename);
totalAudioLen = in.getChannel().size();
totalDataLen = totalAudioLen + 36;
WriteWaveFileHeader(out, totalAudioLen, totalDataLen,
longSampleRate, channels, byteRate);
while (in.read(data) != -1) {
out.write(data);
}
in.close();
out.close();
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 这里提供一个头信息。插入这些信息就可以得到可以播放的文件。
* 为我为啥插入这44个字节，这个还真没深入研究，不过你随便打开一个wav
* 音频的文件，可以发现前面的头文件可以说基本一样哦。每种格式的文件都有
* 自己特有的头文件。
*/
private void WriteWaveFileHeader(FileOutputStream out, long totalAudioLen,
long totalDataLen, long longSampleRate, int channels, long byteRate)
throws IOException {
byte[] header = new byte[44];
header[0] = 'R'; // RIFF/WAVE header
header[1] = 'I';
header[2] = 'F';
header[3] = 'F';
header[4] = (byte) (totalDataLen & 0xff);
header[5] = (byte) ((totalDataLen >> 8) & 0xff);
header[6] = (byte) ((totalDataLen >> 16) & 0xff);
header[7] = (byte) ((totalDataLen >> 24) & 0xff);
header[8] = 'W';
header[9] = 'A';
header[10] = 'V';
header[11] = 'E';
header[12] = 'f'; // 'fmt ' chunk
header[13] = 'm';
header[14] = 't';
header[15] = ' ';
header[16] = 16; // 4 bytes: size of 'fmt ' chunk
header[17] = 0;
header[18] = 0;
header[19] = 0;
header[20] = 1; // format = 1
header[21] = 0;
header[22] = (byte) channels;
header[23] = 0;
header[24] = (byte) (longSampleRate & 0xff);
header[25] = (byte) ((longSampleRate >> 8) & 0xff);
header[26] = (byte) ((longSampleRate >> 16) & 0xff);
header[27] = (byte) ((longSampleRate >> 24) & 0xff);
header[28] = (byte) (byteRate & 0xff);
header[29] = (byte) ((byteRate >> 8) & 0xff);
header[30] = (byte) ((byteRate >> 16) & 0xff);
header[31] = (byte) ((byteRate >> 24) & 0xff);
header[32] = (byte) (2 * 16 / 8); // block align
header[33] = 0;
header[34] = 16; // bits per sample
header[35] = 0;
header[36] = 'd';
header[37] = 'a';
header[38] = 't';
header[39] = 'a';
header[40] = (byte) (totalAudioLen & 0xff);
header[41] = (byte) ((totalAudioLen >> 8) & 0xff);
header[42] = (byte) ((totalAudioLen >> 16) & 0xff);
header[43] = (byte) ((totalAudioLen >> 24) & 0xff);
out.write(header, 0, 44);
}
}
接下来就来处理体积大这个问题，首先我用到的是lame，就是去网上找到mp3lame.so库，然后修改它的mk文件，将其引入到项目中，其实也就是在录音的过程中将音频文件的编码改成mp3格式。于是就在github上找了相关的文章
https://github.com/search?q=android+mp3+&type=Repositories&ref=searchresults
https://github.com/yhirano/Mp3VoiceRecorderSampleForAndroid
关于使用，只需要项目中的libmp3lame.so文件，和com.uraroji.garage.android.lame包下的SimpleLame.java文件和RecMicToMp3.java文件，注意SimpleLame.java必须放在com.uraroji.garage.android.lame包下。
https://github.com/yhirano/Mp3VoiceRecorderSampleForAndroid
关于使用，只需要项目中的libmp3lame.so文件，和com.uraroji.garage.android.lame包下的SimpleLame.java文件和RecMicToMp3.java文件，注意SimpleLame.java必须放在com.uraroji.garage.android.lame包下。
但是对于按照它的操作出现的问题就是
这一下就尴尬了，然后在网上找了一些解决方式，后来报错就是找不到so库的错，接着我又将so库复制到其它的几个文件夹里面还是相同的问题，我然后就去修改那些.h和.c文件。希望在这里找到一些解药，对于一个多年没接触C语言的人来说，那个里面的调用着实让我看不懂。因此就放弃了这条路。
接着就是VoAACEncorder,这个方式，我也记不得是在github上哪个项目弄下来的。首先是它的demo可以运行，并且音质也很不错，基本就是AAC的音频格式，并且这个格式的体积并不大，我录了120秒的音频文件大概就只有470kb左右的大小吧，当我看到这里的时候认定自己选择的就是这个，接下来就想方设法的研究出来然后插入到自己项目中。主要的就是jni中so库的试用，github里的项目是ec编写的，但是对于现在这个as称道的时代，还是一个一个复制吧。就两个so文件libAacEncoder.so和libVoAACEncoder.so。方法也就那几个，我也粘贴出util.
首先出现的问题就和lame后面那个一样，找不到so库，
这对于一个使用jni不熟练的人来说确实是个难题。其实这个问题的原因就是那个java文件中的native方法，native标识的方法就是调用C语言的地方，由于没有找到指定的位子。但是，对于标识指定位子的文件就是so库里面的mk文件里面标识的，这个对于我们来说是不方便编辑和更改的，但是我们可以更改外部编写有native方法文件的包名啊。按照mk文件里的包名进行重新创造。首先在我的一台测试机上运行成功，也能正常录音，但是当我换一台测试机的时候，又报了一个错，就是缺少64位的so库。这个问题就很尴尬了啊，提供的是armeabi里面的so啊，这个应该是32位和64位通用的啊，然后我发现我还有一些其它的文件夹，安卓在寻找so文件的时候是会优先寻找和自己匹配的文件夹下的so，没有找打就会报错。接着我就引入了armeabi-v7a包，在这个下面把armeabi里面的so文件拷贝过来，这个也就是处理兼容性问题的地方。然后就能顺利运行和录音了。但是还是存在一个缺点，对于即时通讯的项目是录音完成后马上发送的，这个录音的结构来说是边录边转码的，很有可能在你没转码成功的情况下就进行发送，这就导致服务器那边出现找不到文件的错误。我的处理方式是在录音完成后会停顿一秒，然后再进行发送，这样就大大降低了发送失败的次数。但偶尔还是会存在失败，接着我就在失败返回监听的方法里面再次将失败了的文件重新发送，如果还是失败，那么我就告诉用户失败了，在消息后面加一个红色边框里面是感叹号，让用户自己点击后重新发送，目前这样的处理方式是没有出现过失败的了。
import android.text.format.Time;
import android.util.Log;
import com.lvgou.distribution.utils.PathUtil;
import java.util.Date;
import lwx.linin.aac.VoAAC;
/**
* Created by Administrator on 2017/6/14.
*/
public class ACCVoiceRecorder {
private int sampleRateInHz = 16000;
private VoAAC aac;
private String fileName;
static final String EXTENSION = ".mp3";
private String uid = "";
private long startTime = -4;
private boolean isRecording = false;//是否正在录音
private String voiceFilePath;
public ACCVoiceRecorder() {
}
public String getVoiceFilePath() {
return voiceFilePath;
}
public void startRecording(String userId) {
fileName = getVoiceFileName(userId);
voiceFilePath = PathUtil.getInstance().getVoicePath() + "/" + fileName;
Log.e("aslkdfhakshfd", "------------"+voiceFilePath );
aac = new VoAAC(voiceFilePath);
aac.sampleRateInHz(sampleRateInHz);
aac.start();
startTime = new Date().getTime();
isRecording = true;
}
private String getVoiceFileName(String uid) {
Time now = new Time();
now.setToNow();
this.uid = uid;
return uid + now.toString().substring(0, 15) + EXTENSION;
}
public int stopRecoding() {
int seconds = (int) (new Date().getTime() - startTime) / 1000;
aac.stop();
isRecording = false;
return seconds;
}
public void discardRecording() {
stopRecoding();
}
public boolean isRecording() {
return isRecording;
}
public String getVoiceFileName() {
return fileName;
}
}
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