Android常用的录音工具有两种，分别是MediaRecorder和AudioRecord，前者用于录制普通音频，后者用于录制原始音频。然而无论是普通音频的amr和aac格式，还是原始音频的pcm格式，都不能在电脑上直接播放，也不能在苹果手机上播放，因为它们属于安卓手机的定制格式，并非通用的音频格式。若想让录音文件放之四海而皆能播放，就得事先将其转为通用的MP3格式，虽然Android官方的开发包不支持MP3转换，不过借助第三方的LAME库，能够将原始音频转存为MP3文件。
LAME是一个高质量的MP3编码器，它采用C/C++代码开发，需要通过JNI技术引入到App工程。LAME源码的下载页面为https://lame.sourceforge.io/download.php，笔者找到的最新版本是3.100，先解压下载完成的源码包，再按照下列步骤依次调整源码细节：
1、把源码包里面的libmp3lame目录整个复制到App模块的jni目录下；
2、把include目录下的lame.h头文件复制到jni\libmp3lame目录下；
3、打开jni\libmp3lame下面的set_get.h，把这行代码
#include <lame.h>改为下面这样，也就是尖括号改为双引号：
#include "lame.h"4、打开jni\libmp3lame下面的util.h，把这行代码
extern ieee754_float32_t fast_log2(ieee754_float32_t x);改为下面这样，也就是把参数类型改为float：
extern float fast_log2(float x);接着给App模块添加LAME支持，具体步骤说明如下：
1、在App代码中声明几个来自JNI的原生方法，同时准备加载NDK编译生成的so库，声明代码示例如下：
public class LameUtil {
static {
System.loadLibrary("lamemp3"); // 加载so库
}
// 查看Lame版本号
public native static String version();
// 初始化Lame
public native static void init(int inSampleRate, int inChannel, int outSampleRate, int outBitrate, int quality);
// 开始MP3转码
public native static int encode(short[] buffer_l, short[] buffer_r, int samples, byte[] mp3buf);
// 写入缓冲区
public native static int flush(byte[] mp3buf);
// 关闭Lame
public native static void close();
}2、在jni目录下新建lame-lib.cpp，编写与第一步对应的原生函数，注意函数名称内部的包名、类名与方法名都要跟App模块保持一致。CPP代码内容如下所示：
#include <jni.h>
#include "libmp3lame/lame.h"
static lame_global_flags *glf = NULL;
extern "C"
JNIEXPORT jstring
JNICALL
Java_com_example_audio_util_LameUtil_version(JNIEnv *env, jclass type) {
return env->NewStringUTF(get_lame_version());
}
extern "C"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_example_audio_util_LameUtil_init(JNIEnv *env, jclass type, jint inSampleRate,
jint outChannel, jint outSampleRate, jint outBitrate, jint quality) {
if (glf != NULL) {
lame_close(glf);
glf = NULL;
}
glf = lame_init();
lame_set_in_samplerate(glf, inSampleRate);
lame_set_num_channels(glf, outChannel);
lame_set_out_samplerate(glf, outSampleRate);
lame_set_brate(glf, outBitrate);
lame_set_quality(glf, quality);
lame_init_params(glf);
}
extern "C"
JNIEXPORT jint JNICALL
Java_com_example_audio_util_LameUtil_encode(JNIEnv *env, jclass type, jshortArray buffer_l_,
jshortArray buffer_r_, jint samples, jbyteArray mp3buf_) {
jshort *buffer_l = env->GetShortArrayElements(buffer_l_, NULL);
jshort *buffer_r = env->GetShortArrayElements(buffer_r_, NULL);
jbyte *mp3buf = env->GetByteArrayElements(mp3buf_, NULL);
const jsize mp3buf_size = env->GetArrayLength(mp3buf_);
int result = lame_encode_buffer(glf, buffer_l, buffer_r, samples, (u_char*)mp3buf, mp3buf_size);
env->ReleaseShortArrayElements(buffer_l_, buffer_l, 0);
env->ReleaseShortArrayElements(buffer_r_, buffer_r, 0);
env->ReleaseByteArrayElements(mp3buf_, mp3buf, 0);
return result;
}
extern "C"
JNIEXPORT jint JNICALL
Java_com_example_audio_util_LameUtil_flush(JNIEnv *env, jclass type, jbyteArray mp3buf_) {
jbyte *mp3buf = env->GetByteArrayElements(mp3buf_, NULL);
const jsize mp3buf_size = env->GetArrayLength(mp3buf_);
int result = lame_encode_flush(glf, (u_char*)mp3buf, mp3buf_size);
env->ReleaseByteArrayElements(mp3buf_, mp3buf, 0);
return result;
}
extern "C"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_example_audio_util_LameUtil_close(JNIEnv *env, jclass type) {
lame_close(glf);
glf = NULL;
}3、在jni目录下新建MakeLists.txt，编写LAME库的编译规则，指定so文件名，以及要编译哪些代码，编译规则内容示例如下：
cmake_minimum_required(VERSION 3.6) # 指定CMake的最低要求版本号
set(target lamemp3) # 设置环境变量的名称（target）及其取值（lamemp3）
project(${target}) # 指定项目的名称
aux_source_directory(libmp3lame SRC_LIST) # 查找在某个路径下的所有源文件
add_library(${target} SHARED lame-lib.cpp ${SRC_LIST}) # 生成动态库（共享库）4、打开模块的build.gradle，先给android节点补充下面的cmake文件配置：
// 此处指定mk文件的路径
externalNativeBuild {
// 下面使用cmake方式编译
cmake {
path file('src/main/jni/CMakeLists.txt')
}
}
再给defaultConfig节点补充下面的cmake规则配置：
externalNativeBuild {
cmake {
cppFlags "-frtti -fexceptions"
cFlags "-DSTDC_HEADERS"
}
ndkBuild {
abiFilters "arm64-v8a", "armeabi-v7a"
}
}完成以上集成步骤之后，依次点击菜单Build→Make module 'audio'，等待编译完成即可在模块目录的build\intermediates\cmake\debug\obj\arm64-v8a下面找到liblamemp3.so了。
不过要想让App真正实现MP3转码功能，还得在代码中调用LameUtil类的初始化、转码、写入、关闭等方法。MP3的转换过程又有两种形式，一种是把PCM文件转成MP3文件，另一种是在录音时将原始数据直接转存为MP3文件，也就是边录边转。由于PCM保存着原始音频数据，该格式的文件较大，一次性转成MP3较费时间，因此通常采取边录边转以便提高转换效率。具体而言，则需构建录音线程，在其构造方法中初始化LAME；然后开启录音线程，同时启动MP3转码线程，录音线程由AudioRecord获得原始音频数据，马上转交给MP3转码线程处理；录音结束时，也给MP3转码线程发个停止消息。录音线程的关键代码示例如下：
private File mRecordFile; // 音频文件的保存路径
private int mFrequence = 16000; // 音频的采样频率，单位赫兹
private int mChannel = AudioFormat.CHANNEL_IN_MONO; // 音频的声道类型
private int mFormat = AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT; // 音频的编码格式
private static final int FRAME_COUNT = 160; // 时间周期，单位毫秒
public Mp3RecordTask(Activity act, String filePath, OnRecordListener listener) {
mRecordFile = new File(filePath);
// 最后一个参数表示录音质量，取值为0～9。 其中0最好，但转换慢；9是最差。
LameUtil.init(mFrequence, 1, mFrequence, 32, 5);
}
// 根据样本数重新计算缓冲区大小
private int calculateBufferSize() {
// 根据定义好的几个配置，来获取合适的缓冲大小
int bufferSize = AudioRecord.getMinBufferSize(mFrequence, mChannel, mFormat);
int bytesPerFrame = 2;
// 通过样本数重新计算缓冲区大小（能够整除样本数），以便周期性通知
int frameSize = bufferSize / bytesPerFrame;
if (frameSize % FRAME_COUNT != 0) {
frameSize += (FRAME_COUNT - frameSize % FRAME_COUNT);
bufferSize = frameSize * bytesPerFrame;
}
return bufferSize;
}
@Override
public void run() {
int bufferSize = calculateBufferSize(); // 根据样本数重新计算缓冲区大小
short[] buffer = new short[bufferSize];
try {
// 构建MP3转码线程
Mp3EncodeTask encodeTask = new Mp3EncodeTask(mRecordFile, bufferSize);
encodeTask.start(); // 启动MP3转码线程
// 根据音频配置和缓冲区构建原始音频录制实例
AudioRecord record = new AudioRecord(MediaRecorder.AudioSource.MIC,
mFrequence, mChannel, mFormat, bufferSize);
// 设置需要通知的时间周期
record.setPositionNotificationPeriod(FRAME_COUNT);
// 设置录制位置变化的监听器
record.setRecordPositionUpdateListener(encodeTask, encodeTask.getHandler());
record.startRecording(); // 开始录制原始音频
while (!isCancel) { // 没有取消录制，则持续读取缓冲区
int readSize = record.read(buffer, 0, buffer.length);
if (readSize > 0) {
encodeTask.addTask(buffer, readSize); // 添加MP3转码任务
}
}
record.stop(); // 停止原始音频录制
encodeTask.sendStopMessage(); // 发送停止消息
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}启动MP3录音线程很简单，跟启动原始音频录制线程一样，只要下面两行代码就搞定了。
// 创建一个MP3录制线程，并设置录制事件监听器
mRecordTask = new Mp3RecordTask(this, mRecordFilePath, this);
mRecordTask.start(); // 启动MP3录制线程运行测试App，观察到MP3录音效果如下面两图所示，其中第一张图为MP3录音完成时的截图，第二张图为正在播放MP3时的截图。
