Android TTS系列二——如何开发一款系统级tts引擎？

源码地址：https://github.com/yellowgreatsun/MXTtsEngine

上篇文章Android TTS系列一——如何让app具备tts能力分享了如何通过第三方tts sdk和Android speech包下的接口来拥有tts能力，这次分享下如何开发一款系统级tts引擎。代码可参考ttsengine包。

先来看下speech包，有一个TextToSpeechService，是一个Service，很自然就想到开发一款引擎和它有关系。
speech包.JPG
那么就打开TextToSpeechService.java，从它的描述就可以看到，我们的推测是正确的。

/**
 * Abstract base class for TTS engine implementations. The following methods
 * need to be implemented:
 * <ul>
 * <li>{@link #onIsLanguageAvailable}</li>
 * <li>{@link #onLoadLanguage}</li>
 * <li>{@link #onGetLanguage}</li>
 * <li>{@link #onSynthesizeText}</li>
 * <li>{@link #onStop}</li>
 * </ul>
……
**/

这里的描述还是很详细的，就是从一个tts引擎的Service需要继承TextToSpeechService，并且重写那五个方法。五个方法是干嘛的？这里简单阐述下：

int onIsLanguageAvailable(String lang, String country, String variant)
是否支持该语言。语言通过lang、country、variant这三个Locale的字段来表示，意思分别是语言、国家和地区，比如zh-CN表示大陆汉语。这个方法看着简单，但我在这里栽坑了好久，就是因为对语言编码标准（ISO 639-1、ISO 639-2）不熟悉。
String[] onGetLanguage()
获取当前引擎所设置的语言信息，返回值格式为{lang,country,variant}。
int onLoadLanguage(String lang, String country, String variant)
设置该语言，并返回是否是否支持该语言。
void onStop()
停止tts播放或合成。
void onSynthesizeText(SynthesisRequest request, SynthesisCallback callback)
将指定的文字，合成为tts音频流。
从描述中可以看到，前三个方法主要描述语言，最后一个onSynthesizeText才是最关键的。

好啦，了解了TextToSpeechService，接下来就来开发tts引擎吧。
当然就是先创建一个Service，继承TextToSpeechService。需要注意的是，在mainfest中注册时需要声明下intent-filter，获取设备所有tts引擎时会用到这一点。

<service
  android:name="com.ishare.ttsengine.MoxiangTtsService"
  android:label="@string/app_name">
  <intent-filter>
     <action android:name="android.intent.action.TTS_SERVICE" />
    <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />
   </intent-filter>
  <meta-data
    android:name="android.speech.tts"
    android:resource="@xml/tts_engine" />
</service>

接下来就是实现五个方法了，onGetLanguage、onLoadLanguage和onStop比较简单，可以直接看我源码，这里只将onIsLanguageAvailable和onSynthesizeText拿出来。

int onIsLanguageAvailable(String lang, String country, String variant)
我设定的是只支持zh-CN。

  @Override
  protected int onIsLanguageAvailable(String lang, String country, String variant) {
        if ((Locale.SIMPLIFIED_CHINESE.getISO3Language().equals(lang)) || (Locale.US.getISO3Language().equals(lang))) {
            if ((Locale.SIMPLIFIED_CHINESE.getISO3Country().equals(country)) || (Locale.US.getISO3Country().equals(country)))
                return TextToSpeech.LANG_COUNTRY_AVAILABLE;
            return TextToSpeech.LANG_AVAILABLE;
        }
        return TextToSpeech.LANG_NOT_SUPPORTED;
    }

该方法会先后对lang和country做判断。
需要特别注意的是，lang、country、variant这三个参数是ISO 639-2标准，所以比较时要调用Locale的getISO3Language()和.getISO3Country()，我就是在这里踩的坑。起初用的是getLanguage()，一直出现问题。

onSynthesizeText(SynthesisRequest request, SynthesisCallback callback)
有两个参数，request包含要合成的文字、语言信息，callback就是合成过程中的回调。就这样，从request中拿到“材料”，然后通过callback回传过去。

    private SynthesisCallback mCallback;
    @Override
    protected synchronized void onSynthesizeText(SynthesisRequest request, SynthesisCallback callback) {
        this.mCallback = callback;
        // 判断是否支持该语言
        int load = onLoadLanguage(request.getLanguage(), request.getCountry(), request.getVariant());
        if (load == TextToSpeech.LANG_NOT_SUPPORTED) {
            this.mCallback.error();
            return;
        }
        // 回调“开始”
        this.mCallback.start(SAMPLING_RATE_HZ, AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT, 1);
        // 开始“合成”
        final String text = request.getCharSequenceText().toString();
        mSpeechSynthesizer.synthesize(text);
         // 开启一个循环，直到合成结束
        isSynthesizing = true;
        while (isSynthesizing) {
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

注意，这里我是调用百度的tts sdk进行合成的，即mSpeechSynthesizer.synthesize(text)。这个接口，只是合成语音，通过callback将合成的语音流回传过去，由TextToSpeechService来决定是直接播放还是存储为文件，这部分将在下篇文章阐述。
百度tts上篇已经介绍了，这里不再全部贴出，只列出比较关键的，即SpeechSynthesizerListener的几个回调。

   SpeechSynthesizerListener speechSynthesizerListener = new SpeechSynthesizerListener() {

        @Override
        public void onSynthesizeStart(String s) {
            //合成开始
        }

        @Override
        public void onSynthesizeDataArrived(String s, byte[] data, int i) {
            // 合成过程中的数据回调接口
            final int maxBufferSize = mCallback.getMaxBufferSize();
            int offset = 0;
            while (offset < data.length) {
                int bytesToWrite = Math.min(maxBufferSize, data.length - offset);
                mCallback.audioAvailable(data, offset, bytesToWrite);
                offset += bytesToWrite;
            }
        }

        @Override
        public void onSynthesizeFinish(String s) {
            // 合成结束
            isSynthesizing = false;
            if (mCallback!=null) {
                mCallback.done();
            }
        }

        @Override
        public void onSpeechStart(String s) {
            // 播放开始
        }

        @Override
        public void onSpeechProgressChanged(String s, int i) {
            // 播放过程中的回调
        }

        @Override
        public void onSpeechFinish(String s) {
            // 播放结束
        }

        @Override
        public void onError(String s, SpeechError speechError) {
            // 合成和播放过程中出错时的回调
            isSynthesizing = false;
            if (mCallback != null)
                mCallback.error();
        }
    };

可以看出，在onSynthesizeDataArrived中将拿到的语音流回传过去，onSynthesizeFinish表示合成结束了，也就调用callback.done了。

到这里，我们的tts引擎已经开发完成了。将编译好的apk install到手机中，就可以通过speech包下的接口，来借助该引擎来具备tts能力了。
是不是很简单？

如果有小伙伴看了我源码，可能会好奇，为什么ttsengine包下还有其他几个java文件呢？它们是干嘛的呢？

来，打开你的手机，进入设置—语言和输入法—文字转语言（TTS）输出，是不是看到了有设置、语言、收听示例？ttsengine包下的EngineSettings、CheckVoiceData和GetSampleText就是针对它们处理的，比较简单，就不阐述了。
小伙伴们可能想问，简单是简单，你怎么知道是这样写的？我，也是看了系统“设置”应用的源码知道的，遵循它的规则嘛。

OK，“如何开发一款系统级tts引擎？”就介绍到这里，下一篇我们就该一起看下speech包的源码了，一起探索TextToSpeech的调用接口如何与tts引擎关联起来。

Android TTS系列二——如何开发一款系统级tts引擎？

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