Android OpenSL ES 音频播放器

1、OpenSL ES 介绍

OpenSL ES (Open Sound Library for Embedded Systems) 是一个跨平台、无授权费用的音频处理库，它为移动多媒体设备的应用开发者提供了标准化、高性能、低响应的音频功能实现方法，统一的 API 使得通过 OpenSL ES 开发的音频处理程序能够很好的在多个平台上运行。

2、OpenSL 编程说明

OpenSL ES 对象类似于 Java 编程语言中的对象概念，OpenSL ES 中的对象类型为 SLObjectItf，如果需要使用对象中的具体方法，则需要通过 GetInterfaces 的方式得到具体的接口对象，从而使用具体的个性功能，Interface 对象类型需要在创建时指定为显示接口，否则会默认隐藏；另外 OpenSL ES 中的对象在创建完成后，并不会立即初始化，创建仅仅是构建对象分配基础的内存空间，需要通过 Realize 来对此对象进行初始化。

3、Android 平台下 OpenSL ES 开发准备

CMakeList 引入基础库

target_link_libraries(
${PROJECT_NAME}

OpenSLES
)

基础库头文件

#include <SLES/OpenSLES.h>
#include <SLES/OpenSLES_Android.h>

4、OpenSL 播放流程概览

OpenSL 中的 Engine 是一个非常关键的对象： 1、通过 Engine EngineItf 创建出音频播放器、音频采集器等各种关键对象 2、通过 Engine SLEngineCapabilitiesItf 查询各项能力在相关平台上的兼容性

DataSource 与 DataSink： DataSource 音频播放器中的数据输入源，DataSink 音频播放器中的数据输出对象（一般为系统中的音频设备）

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5、代码实战

5.1 创建Engine并获取Engine接口对象

// 创建并初始化Engine对象
SLObjectItf engineObj;
SLresult result = slCreateEngine(&engineObj, 0, NULL, 0, NULL, NULL);
if (result != SL_RESULT_SUCCESS) {
  // 创建Engine失败
  return;
}
result = (*engineObj)->Realize(engineObj, SL_BOOLEAN_FALSE); // TRU表示异步初始化，这里同步初始化即可
if (result != SL_RESULT_SUCCESS) {
  // Engine初始化失败
  return;
}

// 获取Engine接口对象
SLEngineItf engineItf;
result = (*engineObj)->GetInterfaces(engine, SL_IID_ENGINE, &engine);
if (result != SL_RESULT_TRUE) {
  // Engine接口对象获取失败
  return;
}

5.2 通过SLEngineItf创建音频输出对象SLDataSink（即默认设备）

// 创建混音器（它默认与系统音频设备绑定）
SLObjectItf outputMix;
SLInterfaceID outputMixItfIds[1] = {SL_IID_ENVIRONMENTALREVERB}; // 导出混音效果设置接口
SLboolean outputMixItfReq[1] = {SL_BOOLEAN_FALSE}; // FALSE：该接口不支持，也不影响对象的初始化流程；TRUE：接口不支持，会导致初始化失败
result = (*engineItf)->CreateOutputMix(engineItf, &outputMix, 1, outputMixItfIds, outputMixItfReq);
if (result != SL_RESULT_SUCCESS) {
  // 混音器对象创建失败
  return;
}

result = (*outputMix)->Realize(outputMix, SL_BOOLEAN_FALSE); // 同步初始化
if (result != SL_RESULT_SUCCESS) {
  // 混音器对象初始化失败
  return;
}

// 混音效果设置接口对象
SLEnvironmentalReverbItf envReverbItf;
result = (*outputMix)->GetInterface(outputMix, SL_IID_ENVIRONMENTREVERB, &envRevertbItf);
if (result == SL_RESULT_SUCCESS) {
  // 接口对象获取成功，设置混音效果
  SLEnvironmentalReverbSettings stonecorridor = SL_I3DL2_ENVIRONMENT_PRESET_STONECORRIDOR; // 走廊效果
  (*envReverbItf)->SetEnvironmentReverbProperties(envReverbItf, &stonecorridor);
  return;
}

// 音频数据输出对象
SLDataLocator_OutputMix locaterOutputMix;
locaterOutputMix.locatorType = SL_DATALOCATOR_OUTPUTMIX;
locaterOutputMix.outputMix = output_mix_itf;

SLDataSink dataSink;
dataSink.pLocater = &locaterOutputMix;
dataSink.pFormat = NULL; // 不需要限制格式，音频输入源会指定好格式

5.3 创建音频数据源SLDataSource

// 指定数据送入形式，AndroidSimpleBufferQueue
SLDataLocater_AndroidSimpleBufferQueue locaterAndroidBufferQueue;
locaterAndroidBufferQueue.locaterType = SL_DATALOCATOR_ANDROIDSIMPLEBUFFERQUEUE;
locaterAndroidBufferQueue.numBuffers = 2; // 越多播放越流畅、同时内存占用也越多

// 指定PCM数据格式限制
SLDataFormat_PCM formatPcm;
formatPcm.formatType = SL_DATAFORMAT_PCM;
formatPcm.numChannels = 2;                                    // 声道数 2
formatPcm.samplesPerSec = SL_SAMPLINGRATE_44_1;               // 采样率 44100HZ
formatPcm.bitsPerSample = SL_PCMSAMPLEFORMAT_FIXED_16;        // 采样位深 16（2字节）
formatPcm.containerSize = SL_PCMSAMPLEFORMAT_FIXED_16;        // 与位深一样即可
formatPcm.channelMask = SL_SPEAKER_FRONT_LEFT | SL_SPEAKER_FRONT_RIGHT; // 立体声: 左前 | 右前
formatPcm.endianness = SL_BYTEORDER_LITTLEENDIAN;  // 小端

// 音频数据输入对象
SLDataSource dataSource;
dataSource.pLocater = &locaterAndroidBufferQueue;
dataSource.pFormat = &formatPcm;

5.4 通过SLEngineItf创建音频播放器

// 创建播放器对象
SLObjectItf playerObj;
SLInterfaceID playerItfIds[] = {SL_IID_ANDROIDSIMPLEBUFFERQUEUE};// 导出AndroidSimpleBufferQueue接口，需要此接口送入PCM原始数据进行播放
SLboolean playerItfReq[] = {SL_BOOLEAN_TRUE}; // 强依赖此接口，因此接口检查为TRUE，创建时如果发现不支持此接口，创建流程会返回失败
result = (*engineItf)->CreateAudioPlayer(engineItf, &playerObj, &dataSource, &dataSink, 1, playerItfIds, playerItfReq);
if (result != SL_RESULT_SUCCESS) {
  // 创建Player对象失败
  return;
}

result = (*playerObj)->Realize(playerObj, SL_BOOLEAN_FALSE); // 同步初始化
if (result != SL_RESULT_SUCCESS) {
  // Player初始化失败
  return;
}

// 导出播放控制接口对象
SLPlayerItf playerItf;
result = (*playerObj)->GetInterface(playerObj, SL_IID_PLAYER, &playerItf);
if (result != SL_RESULT_SUCCESS) {
  // 导出播放控制接口对象失败
  return;
}

// 导出BufferQueue接口对象
SLAndroidSimpleBufferQueueItf androidBufferQueueItf;
result = (*playerObj)->GetInterface(playerObj, SL_IID_ANDROIDSIMPLEBUFFERQUEUE, &androidBufferQueueItf);
if (result != SL_RESULT_SUCCESS) {
  // 导出BufferQueue对象接口失败
  return;
}

// BufferQueue 注册回调，OpenSL播放时通过回调主动要数据的形式进行播放的，开发者无法直接塞入数据
void AndroidSimpleBufferQueueCallback(const SLAndroidSimpleBufferQueueItf queue, void *data) {
  // 输入pcm原始数据，此原始数据需要与前面规范的格式一一对应上，否则播放异常
  (*queue)->Enqueue(queue, uint8_t* data, int dataSize);
}

result = (*androidBufferQueueItf)->RegisterCallback(androidBufferQueueItf, AndroidSimpleBufferQueueCallback, this);
if (result != SL_RESULT_SUCCESS) {
  // BufferQueue回调注册失败
  return;
}

5.5 播放控制

// 播放
(*playerItf)->SetPlayState(playerItf, SL_PLAYSTATE_PLAYING); 
// 激活回调，此后会循环回调获取PCM数据进行播放
(*androidBufferQueueItf)->Enqueue(androidBufferQueueItf, "", 1);

// 暂停
(*playerItf)->SetPlayState(playerItf, SL_PLAYSTATE_PAUSED)；

5.6 资源释放

// 释放播放器
if (playerObj) {
  (*playerObj)->Destroy(playerObj);
  playerObj = NULL;
}

// 释放混音器 
if (outputMix) {
  (*outputMix)->Destroy(outputMix);
  outputMix = NULL;
}

// 释放Engine
if (engineObj) {
  (*engineObj)->Destroy(engineObj)；
  engineObj = NULL；
}

通过以上方式就能在Android平台上完成OpenSL ES音频播放器的创建，下一节将会结合FFmpeg完成音频文件的播放能力。

原文链接：Android OpenSL ES 音频播放器 - 掘金