Android RakNet 系列之三 移植Portaudio
简介
PortAudio 是一个跨平台采集和播放音频的开源库，不过尚未支持Android平台，笔者决定让PortAudio支持Android。
Android上，处理音频的库是OpenSL ES，从API 9开始支持的技术，通过这个标准，Android已经完全可以在native层采集和播放音频。
换句话说，PortAudio支持Android，也就是支持OpenSL ES。
详情
Opensl es
penSL ES 是无授权费、跨平台、针对嵌入式系统精心优化的硬件音频加速API。它为嵌入式移动多媒体设备上的本地应用程序开发者提供标准化, 高性能,低响应时间的音频
功能实现方法，并实现软/硬件音频性能的直接跨平台部署，降低执行难度，促进高级音频市场的发展。
实现
Android Opensl es 实现可以直接通过官方的Demo了解。官方的demo提供了音频采集、音频缓存播放、音频url播放、音频文件播放、调整混合音效等等功能。
函数如下：
////////////////////////////////////////音频播放器操作 static int CreateAudioPlayer(SLObjectItf *playerObject, SLEngineItf engine, SLObjectItf mix, int numChannels, double sampleRate, PaSampleFormat sampleFormat );//建立音频 static int OpenAudioPlayer(PaOpenSLESStream* stream,unsigned long framesPerBuffer,PaSampleFormat outputSampleFormat);//打开音频播放器 static int SetAudioPlayerVolum(PaOpenSLESStream* stream,int millibel); //设置音频声量 static int PushAudioPlayerQueue(PaOpenSLESStream* stream);//向音频播放器输入数据 static int StartAudioPlayer(PaOpenSLESStream* stream);//开始音频 static int CloseAudioPlayer(PaOpenSLESStream* stream);//关闭音频 static int SetAudioPlayerMuteSolo(PaOpenSLESStream* stream,int chan,int muteSolo);//操作MuteSolo ///////////////////////////////////////麦克风操作 static int CreateAudioRecorder(SLObjectItf *recorderObject, SLEngineItf engine,int numChannels, double sampleRate, PaSampleFormat sampleFormat); static int OpenAudioRecorder(PaOpenSLESStream* stream,unsigned long framesPerBuffer,PaSampleFormat inputSampleFormat);//打开麦克风 static int CloseAudioRecorder(PaOpenSLESStream* stream);//关闭麦克风 static int StartAudioRecorder(PaOpenSLESStream* stream);//开始麦克风 static int PopAudioRecorderQueue(PaOpenSLESStream* stream);//向音频播放器取出数据
PortAudio Opensl es实现
实现机制如下--------音频采集缓存、音频播放缓存然后回调实现数据处理便可。
代码按源码pa_hostapi_skeleton.c模版实现便可。
回调如下：
static int c_callback(const void *inputBuffer, void *outputBuffer, unsigned long framesPerBuffer, const PaStreamCallbackTimeInfo* outTime, const PaStreamCallbackFlags statusFlags, void *userData)
音频元素
涉及音频的元素挺多，记录如下：OpenSLES 中
typedef struct SLDataFormat_PCM_ {
SLuint32 formatType;
数据格式定义 SL_DATAFORMAT_PCM
SLuint32 numChannels;
声道个数（跟channelMask 一致）
SLuint32 samplesPerSec;
每秒采集频率 hz
SLuint32 bitsPerSample;
采样比特（采样格式）
SLuint32 containerSize;
包含大小
SLuint32 channelMask;
通道面具//立体声、左声道、右声道
SLuint32 endianness;
块的字节顺序 从16--32位
} SLDataFormat_PCM;
GUID-----
SL_IID_VOLUME 音量
SL_IID_PLAY 播放控制
SL_IID_BUFFERQUEUE 缓存接口
SL_IID_EFFECTSEND 音效
SL_IID_MUTESOLO 静音
SL_IID_RECORD 录音接口
SL_IID_PLAYBACKRATE 采样率控制
SL_IID_EQUALIZER 均衡器
SL_IID_PRESETREVERB 预设混响
SL_IID_ENVIRONMENTALREVERB 环境混响
SL_IID_3DLOCATION 3D定位
SL_IID_3DDOPPLER 多普勒效应
SL_IID_BASSBOOST 低音增强
SL_IID_PITCH 升降调
SL_IID_VIRTUALIZER 虚拟化
……
采集频率：音频的采样频率，每秒钟能够采样的次数，采样率越高，音质越高。给出的实例是44100、22050、11025但不限于这几个参数。例如要采集低质量的音频就可以使
用4000、8000等。
量化位数（数据位数）：采样值或取样值，用来衡量声音波动变化的一个参数，也可以说是声卡的分辨率。
1 字节(也就是8bit) 只能记录 256 个数, 也就是只能将振幅划分成 256 个等级;
2 字节(也就是16bit) 可以细到 65536 个数, 这已是 CD 标准了;
4 字节(也就是32bit) 能把振幅细分到 4294967296 个等级, 实在是没必要了。
比特率：它描述了单位时间长度的媒体内容需要空间。每秒的传输速率。
声道：声音的通道的数目。常有单声道和立体声之分。
帧：单位时间内媒体帧的个数，其长度为样本长度(采样位数)和通道数的乘积。
数据量：采集数据需要的缓冲区的大小
数据量（字节每秒） = 采集频率 * 量化位数 * 声道数 / 8（字节） = 帧 * 字节
周期：音频设备一次处理所需要的帧数，对于音频设备的数据访问以及音频数据的存储，都是以此为单位。
交错模式：数字音频信号存储的方式。数据以连续帧的方式存放，即首先记录帧1的左声道样本和右声道样本，再开始帧2的记录...，
非交错模式：首先记录的是一个周期内所有帧的左声道样本，再记录所有右声道样本。
总结
PortAudio支持Android，为Raknet实现语音通话提供了方便。