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android 使用 AudioRecord 对麦克风进行录音得到的是 pcm 格式的原始音频数据，pcm文件是不能用来播放的，需要进行编码压缩。
LAME是目前非常优秀的一种MP3编码引擎，在业界，转码成MP3格式的音频文件时，最常用的编码器就是LAME库。当达到320Kbit/s以上时，LAME编码出来的音频质量几乎可以和CD的音质相媲美，并且还能保证整个音频文件的体积非常小，因此若要在移动端平台上编码MP3文件，使用LAME便成为唯一的选择。
编译LAME库
android studio3.0+ 默认使用CMake编译native源文件，网上好多文章不合适，这里推荐两篇使用CMake编译LAME库的博客，介绍的都很详细。
Android studio3.0+ 编译Lame库（CMake方式）
音频编码
这里借用《音视频开发进阶指南：基于Android与Ios的实践》一书里对各种音频编码的介绍。
WAV编码
PCM（脉冲编码调制）是Pulse Code Modulation的缩写。前面已经介绍过PCM大致的工作流程，而WAV编码的一种实现（有多种实现方式，但是都不会进行压缩操作）就是在PCM数据格式的前面加上44字节，分别用来描述PCM的采样率、声道数、数据格式等信息。
特点：音质非常好，大量软件都支持。
适用场合：多媒体开发的中间文件、保存音乐和音效素材。
MP3编码
MP3具有不错的压缩比，使用LAME编码（MP3编码格式的一种实现）的中高码率的MP3文件，听感上非常接近源WAV文件，当然在不同的应用场景下，应该调整合适的参数以达到最好的效果。
特点：音质在128Kbit/s以上表现还不错，压缩比比较高，大量软件和硬件都支持，兼容性好。
适用场合：高比特率下对兼容性有要求的音乐欣赏。
AAC编码
AAC是新一代的音频有损压缩技术，它通过一些附加的编码技术（比如PS、SBR等），衍生出了LC-AAC、HE-AAC、HE-AAC v2三种主要的编码格式。LC-AAC是比较传统的AAC，相对而言，其主要应用于中高码率场景的编码（≥80Kbit/s）；HE-AAC（相当于AAC+SBR）主要应用于中低码率场景的编码（≤80Kbit/s）；而新近推出的HE-AAC v2（相当于AAC+SBR+PS）主要应用于低码率场景的编码（≤48Kbit/s）。事实上大部分编码器都设置为≤48Kbit/s自动启用PS技术，而>48Kbit/s则不加PS，相当于普通的HE-AAC。
特点：在小于128Kbit/s的码率下表现优异，并且多用于视频中的音频编码。
适用场合：128Kbit/s以下的音频编码，多用于视频中音频轨的编码。
Ogg编码
Ogg是一种非常有潜力的编码，在各种码率下都有比较优秀的表现，尤其是在中低码率场景下。Ogg除了音质好之外，还是完全免费的，这为Ogg获得更多的支持打好了基础。Ogg有着非常出色的算法，可以用更小的码率达到更好的音质，128Kbit/s的Ogg比192Kbit/s甚至更高码率的MP3还要出色。但目前因为还没有媒体服务软件的支持，因此基于Ogg的数字广播还无法实现。Ogg目前受支持的情况还不够好，无论是软件上的还是硬件上的支持，都无法和MP3相提并论。
特点：可以用比MP3更小的码率实现比MP3更好的音质，高中低码率下均有良好的表现，兼容性不够好，流媒体特性不支持。
适用场合：语音聊天的音频消息场景。
使用LAME转换pcm文件到mp3
按照前面编译lame库的博客做下来，现在工程里面已经可以通过 jni 的方式，使用lame的相关方法了。
- 新建 Mp3Encoder.java 文件，添加相关的 native方法。
public class Mp3Encoder {
public native int init(String pcmPath,
int audioChannels,
int bitRate,
int sampleRate,
String mp3Path);
public native void encode();
public native void destroy();
}
- 生成 Mp3Encoder.java 对应的头文件（.h文件，使用javah命令自动生成的）com_wyt_myapplication_Mp3Encoder.h ，要是忘了，再看看前面的两篇博客。
/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class com_wyt_myapplication_Mp3Encoder */
#ifndef _Included_com_wyt_myapplication_Mp3Encoder
#define _Included_com_wyt_myapplication_Mp3Encoder
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
* Class: com_wyt_myapplication_Mp3Encoder
* Method: init
* Signature: (Ljava/lang/String;IIILjava/lang/String;)I
*/
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_wyt_myapplication_Mp3Encoder_init
(JNIEnv *, jobject, jstring, jint, jint, jint, jstring);
/*
* Class: com_wyt_myapplication_Mp3Encoder
* Method: encode
* Signature: ()V
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_wyt_myapplication_Mp3Encoder_encode
(JNIEnv *, jobject);
/*
* Class: com_wyt_myapplication_Mp3Encoder
* Method: destroy
* Signature: ()V
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_wyt_myapplication_Mp3Encoder_destroy
(JNIEnv *, jobject);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
- 在 src/main/cpp 目录下新建 Mp3Encoder.cpp 文件，对刚才生成的 com_wyt_myapplication_Mp3Encoder.h 头文件里的方法进行实现。
但是方法的实现需要lame库方法的支持，如果在这个文件里完成pcm转mp3的逻辑的话，这个文件逻辑就复杂了。我们先把lame转换pcm到mp3的相关逻辑封装到心得 c/c++ 文件中，在 Mp3Encoder.cpp 文件里仅调用就行，将 java对native方法调用的实现和native方法的具体逻辑的实现分开。
也就是说整个逻辑分为了4层：java 代码——java调用native方法的实现——lame方法的封装——lame方法。对应的四个代表文件为：Mp3Encoder.java——Mp3Encoder.cpp——mp3_encode.cpp(稍后会创建并实现里面的pcm到Mp3的转换逻辑)——lame方法
这里先给除出Mp3Encoder.cpp的代码（我写完代码才写的文章），实际工作中，这一步要放到 mp3_encode.cpp 之后实现。
主要就是3各方法，分别是初始化 lame、进行编码、编码结束后资源释放。
#include "com_wyt_myapplication_Mp3Encoder.h"
#include "mp3_encoder.h"
Mp3Encoder *encoder = NULL;
JNIEXPORT jint JNICALL Java_com_wyt_myapplication_Mp3Encoder_init
(JNIEnv *env,
jobject jobj,
jstring pcmPathParam,
jint audioChannelsParam,
jint bitRateParam,
jint sampleRateParam,
jstring mp3PahtParam){
const char* pcmPath = env->GetStringUTFChars(pcmPathParam,NULL);
const char* mp3Path = env->GetStringUTFChars(mp3PahtParam,NULL);
encoder = new Mp3Encoder();
int ret = encoder->lint(pcmPath,
mp3Path,
sampleRateParam,
audioChannelsParam,
bitRateParam);
env->ReleaseStringUTFChars(mp3PahtParam, mp3Path);
env->ReleaseStringUTFChars(pcmPathParam, pcmPath);
return ret;
}
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_wyt_myapplication_Mp3Encoder_encode
(JNIEnv *, jobject){
encoder->Encode();
}
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_wyt_myapplication_Mp3Encoder_destroy
(JNIEnv *, jobject){
encoder->Destory();
}
- mp3_encode.cpp 创建
mp3_encode.cpp 里主要是在 lame 库方法的基础上，进行简单封装，完成 pcm 到 mp3的转换。
首先定义下 mp3_encode.cpp 对应的头文件（.h文件），头文件里定义了一个 Mp3Encoder 的类，注意这是native层的C++类，和刚才定义的 Mp3Encoder.java 类没有关系。
类里面向外暴露三个方法，供 Mp3Encoder.cpp 文件的三个方法调用。
#include <stdio.h>
#include "lame.h"
#ifndef MYAPPLICATION_MP3_ENCODER_H
#define MYAPPLICATION_MP3_ENCODER_H
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
class Mp3Encoder {
private:
FILE *pcmFIle;
FILE *mp3File;
lame_t lameClient;
public:
Mp3Encoder();
~Mp3Encoder();
int lint(const char *pcmFilePath,
const char *mp3FilePath,
int sampleRate,
int channels,
int bitRate);
void Encode();
void Destory();
};
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
mp3_encode.cpp 文件的实现，代码看着有点长，其实很好理解，主要是初始化lame的相关参数；pcm文件读取的buffer经过lame转换，形成mp3buffer；将mp3buffer写到文件。
#include "mp3_encoder.h"
extern "C"
Mp3Encoder::Mp3Encoder(){
}
Mp3Encoder::~Mp3Encoder(){
}
int Mp3Encoder::lint(const char *pcmFilePath,
const char *mp3FilePath,
int sampleRate,
int channels,
int bitRate) {
int ret = 1;
pcmFIle = fopen(pcmFilePath, "rb");
if (pcmFIle) {
mp3File = fopen(mp3FilePath, "wb");
if (mp3File) {
//初始化lame相关参数，输入/输出采样率、音频声道数、码率
lameClient = lame_init();
lame_set_in_samplerate(lameClient, sampleRate);
lame_set_out_samplerate(lameClient, sampleRate);
lame_set_num_channels(lameClient, channels);
lame_set_brate(lameClient, 128);
lame_init_params(lameClient);
ret = 0;
}
}
return ret;
}
void Mp3Encoder::Encode() {
int bufferSize = 1024 * 256;
short *buffer = new short[bufferSize / 2];
short *leftChannelBuffer = new short[bufferSize / 4];//左声道
short *rightChannelBuffer = new short[bufferSize / 4];//右声道
unsigned char *mp3_buffer = new unsigned char[bufferSize];
size_t readBufferSize = 0;
while ((readBufferSize = fread(buffer, 2, bufferSize / 2, pcmFIle)) > 0) {
for (int i = 0; i < readBufferSize; i++) {
if (i % 2 == 0) {
leftChannelBuffer[i / 2] = buffer[i];
} else {
rightChannelBuffer[i / 2] = buffer[i];
}
}
size_t writeSize = lame_encode_buffer(
lameClient,
(short int *) leftChannelBuffer,
(short int *) rightChannelBuffer,
(int) (readBufferSize / 2),
mp3_buffer,
bufferSize);
fwrite(mp3_buffer, 1, writeSize, mp3File);
}
delete [] buffer;
delete [] leftChannelBuffer;
delete [] rightChannelBuffer;
delete [] mp3_buffer;
}
void Mp3Encoder::Destory() {
if (pcmFIle){
fclose(pcmFIle);
}
if (mp3File){
fclose(mp3File);
lame_close(lameClient);
}
}
将 src/main/cpp/mp3_encoder.cpp，src/main/cpp/Mp3Encoder.cpp 添加到 CMakeLists.txt 的 add_libraty 方法中。不会的话，看一开始那两篇博客。
android 文件的读写权限别忘了，设置 manifest.xml，6.0以上的适配动态权限获取机制，这里就不说了。
到这里基本上就完成了，下面就可以在工程里使用了，比如这里我在 MainActivity 的onCreate() 里使用。
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
private static final String TAG = "MainActivity";
private String[] permissions = new String[]{
Manifest.permission.READ_EXTERNAL_STORAGE,
Manifest.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE
};
private List<String> mPermissionList = new ArrayList<>();
private static final int MY_PERMISSIONS_REQUEST = 1001;
//采样率，现在能够保证在所有设备上使用的采样率是44100Hz, 但是其他的采样率（22050, 16000, 11025）在一些设备上也可以使用。
public static final int SAMPLE_RATE_INHZ = 44100;
//声道数。CHANNEL_IN_MONO and CHANNEL_IN_STEREO. 其中CHANNEL_IN_MONO是可以保证在所有设备能够使用的。
public static final int CHANNEL_CONFIG = AudioFormat.CHANNEL_IN_MONO;
//返回的音频数据的格式。 ENCODING_PCM_8BIT, ENCODING_PCM_16BIT, and ENCODING_PCM_FLOAT.
public static final int AUDIO_FORMAT = AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT;
// Used to load the 'native-lib' library on application startup.
static {
System.loadLibrary("native-lib");
}
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
// Example of a call to a native method
TextView tv = (TextView) findViewById(R.id.sample_text);
tv.setText(stringFromJNI());
checkPermissions();
String pcmPath, mp3Path;
pcmPath = "/storage/emulated/0/0001.pcm";//pcm文件路径，文件要存在！
mp3Path = "/storage/emulated/0/0001.mp3";//转换后mp3文件的保存路径
Mp3Encoder encoder = new Mp3Encoder();
if(encoder.init(pcmPath,CHANNEL_CONFIG,128,SAMPLE_RATE_INHZ,mp3Path) == 0){
Log.d(TAG, "onCreate: encoder-init:success");
encoder.encode();
encoder.destroy();
Log.d(TAG, "onCreate:encode finish");
}else {
Log.d(TAG, "onCreate: encoder-init:failed");
}
}
/**
* A native method that is implemented by the 'native-lib' native library,
* which is packaged with this application.
*/
public native String stringFromJNI();
private void checkPermissions() {
// Marshmallow开始才用申请运行时权限
if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.M) {
for (int i = 0; i < permissions.length; i++) {
if (ContextCompat.checkSelfPermission(this, permissions[i]) !=
PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
mPermissionList.add(permissions[i]);
}
}
if (!mPermissionList.isEmpty()) {
String[] permissions = mPermissionList.toArray(new String[mPermissionList.size()]);
ActivityCompat.requestPermissions(this, permissions, MY_PERMISSIONS_REQUEST);
}
}
}
@Override
public void onRequestPermissionsResult(int requestCode, @NonNull String[] permissions, @NonNull int[] grantResults) {
if (requestCode == MY_PERMISSIONS_REQUEST) {
for (int i = 0; i < grantResults.length; i++) {
if (grantResults[i] != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
Log.i(TAG, permissions[i] + " 权限被用户禁止！");
}
}
// 运行时权限的申请不是本demo的重点，所以不再做更多的处理，请同意权限申请。
}
}
}
- 没有pcm文件？自己动手丰衣足食，自己用 AudioRecorder 写个app ，录制一个pcm！（录制pcm的代码写好了，文章还没有写，别在这等啊，我也不知道哪天会写文章。。。）
总结
本为推荐了两篇在android studio 3.0以上，使用 CMake 方式编译lame库的博客，完成lame库的集成；然后，通过jni开发，使用java代码，调用封装好音频编码逻辑的native层代码，完成pcm文件到mp3文件的转换，完整的描述了jni开发的基本流程。
