如何使用Audio Unit 播放音频

Audio Unit 实现音频播放功能

播放音频流程图

使用Audio Unit播放音频的时候，我们使用一个I/O Unit就可以完成了，整体步骤和录制时差不多，具体如下：

1. 设置好AudioComponentDescription，确定我们使用的Audio Unit类型
2. 获取Audio Unit实例，我们有两种获取方式，通过AUGraph获取，通过AudioComponent获取。
3. 设置Audio Unit的属性，告诉系统我们需要使用Audio Unit的哪些功能以及需要采集什么样的数据。
4. 开始播放和停止播放。
5. 从回调函数中将音频数据传给播放器。

初始化

- (instancetype)initWithAsbd:(AudioStreamBasicDescription)asbd {
    self = [super init];
    if (self) {
        _asbd = asbd;
        _queue = dispatch_queue_create("zf.audioPlayer", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
        [self setupDescription];
        [self getAudioUnits];
        [self setupAudioUnits];
    }
    return self;
}

设置AudioComponentDescription

- (void)setupAcd {
    _ioUnitDesc.componentType = kAudioUnitType_Output;
    //vpio模式
    _ioUnitDesc.componentSubType = kAudioUnitSubType_VoiceProcessingIO;
    _ioUnitDesc.componentManufacturer = kAudioUnitManufacturer_Apple;
    _ioUnitDesc.componentFlags = 0;
    _ioUnitDesc.componentFlagsMask = 0;
}

获取Audio Unit实例

通过AUGraph获取实例

- (void)getAudioUnits {
    OSStatus status = NewAUGraph(&_graph);
    printf("create graph %d \n", (int)status);
    
    AUNode ioNode;
    status = AUGraphAddNode(_graph, &_ioUnitDesc, &ioNode);
    printf("add ioNote %d \n", (int)status);

    //instantiate the audio units
    status = AUGraphOpen(_graph);
    printf("open graph %d \n", (int)status);
    
    //obtain references to the audio unit instances
    status = AUGraphNodeInfo(_graph, ioNode, NULL, &_ioUnit);
    printf("get ioUnit %d \n", (int)status);
}

通过AudioComponent获取实例

- (void)createInputUnit {
    AudioComponent comp = AudioComponentFindNext(NULL, &_ioUnitDesc);
    if (comp == NULL) {
        printf("can't get AudioComponent");
    }
    OSStatus status = AudioComponentInstanceNew(comp, &(_ioUnit));
    printf("creat audio unit %d \n", (int)status);
}

设置Audio Unit属性

- (void)setupAudioUnits {
    OSStatus status;
    //设置io输入格式
    status = AudioUnitSetProperty(_ioUnit,
                                  kAudioUnitProperty_StreamFormat,
                                  kAudioUnitScope_Input,
                                  0,
                                  &_asbd,
                                  sizeof(_asbd));
    CheckError(status, "set ioUnit StreamFormat");
    
    NSTimeInterval bufferDuration = kSampleTime;
    NSError *error;
    [[AVAudioSession sharedInstance] setPreferredIOBufferDuration:bufferDuration error:&error];
    
    //设置输入回调
    AURenderCallbackStruct rcbs;
    rcbs.inputProc = &InputRenderCallback;
    rcbs.inputProcRefCon = (__bridge void *_Nullable)(self);
    status =  AudioUnitSetProperty(_ioUnit,
                                   kAudioUnitProperty_SetRenderCallback,
                                   kAudioUnitScope_Input,
                                   0,
                                   &rcbs,
                                   sizeof(rcbs));
    CheckError(status, "set render callback");
}

开始播放

注释的部分是不使用AUGraph的方式。

- (void)startRecord {
    dispatch_async(_queue, ^{
        OSStatus status;
//        status = AudioUnitInitialize(self.ioUnit);
//        printf("AudioUnitInitialize %d \n", (int)status);
//        status = AudioOutputUnitStart(self.ioUnit);
//        printf("AudioOutputUnitStart %d \n", (int)status);
        
        status = AUGraphInitialize(self.graph);
        printf("AUGraphInitialize %d \n", (int)status);
        status = AUGraphStart(self.graph);
        printf("AUGraphStart %d \n", (int)status);
    });
}

停止播放

- (void)stopRecord {
    dispatch_async(_queue, ^{
        OSStatus status;
        status = AUGraphStop(self.graph);
        printf("AUGraphStop %d \n", (int)status);
    });
}

回调中AURenderCallback填充数据

static OSStatus InputRenderCallback(void *inRefCon,
                                    AudioUnitRenderActionFlags *ioActionFlags,
                                    const AudioTimeStamp *inTimeStamp,
                                    UInt32 inBusNumber,
                                    UInt32 inNumberFrames,
                                    AudioBufferList *ioData) {
    ZFAudioUnitPlayer *player = (__bridge ZFAudioUnitPlayer *)inRefCon;

    [player.dataSource readDataToBuffer:ioData length:inNumberFrames];
    
    return noErr;
}

dataSource，从其他地方获取数据。这里是从文件中读取的数据，使用的是ExtAudioFile相关的API。

ExtAudioFile的使用-地址
完整代码请到我的Github中下载-项目地址