【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;
    }

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  • 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;
        }
    }

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转载自blog.csdn.net/yinshipin007/article/details/124973112