重点 (二十四) : 音频

简介

简单来说,音频可以分为2种

音效

又称“短音频”,通常在程序中的播放时长为1~2秒

在应用程序中起到点缀效果,提升整体用户体验

音乐

比如游戏中的“背景音乐”,一般播放时间较长

播放音频需要用到2个框架

AVFoundation.framework

AudioToolbox.framework

音效的播放

1.获得音效文件的路径

NSURL*url = [[NSBundle mainBundle] URLForResource:@"m_03.wav" withExtension:nil];

2.加载音效文件,得到对应的音效ID

SystemSoundIDsoundID = 0;

AudioServicesCreateSystemSoundID((__bridge CFURLRef)(url),
&soundID);

3.播放音效

AudioServicesPlaySystemSound(soundID);

音效文件只需要加载1次

音效的播放

音效播放常见函数总结

加载音效文件

AudioServicesCreateSystemSoundID(CFURLRef
inFileURL, SystemSoundID *outSystemSoundID)

释放音效资源

AudioServicesDisposeSystemSoundID(SystemSoundID
inSystemSoundID)

播放音效

AudioServicesPlaySystemSound(SystemSoundID
inSystemSoundID)

播放音效带点震动

AudioServicesPlayAlertSound(SystemSoundID inSystemSoundID)

声音和音效小结——音频转换工具
• 转换aiff格式
• afconvert -f AIFF -d I8 filename
• 转换caf格式
• afconvert -f caff -d aac -b 32000 filename
• 批量转换
• find . -name '*.mp3' -exec afconvert -f caff -d aac -b 32000 {} ;

音乐的播放
• 音乐播放用到一个叫做AVAudioPlayer的类
• AVAudioPlayer常用方法
• 加载音乐文件
• - (id)initWithContentsOfURL:(NSURL *)url error:(NSError **)outError;
• - (id)initWithData:(NSData *)data error:(NSError **)outError;
• 准备播放(缓冲,提高播放的流畅性)
• - (BOOL)prepareToPlay;
• 播放(异步播放)
• - (BOOL)play;
• 暂停
• - (void)pause;
• 停止
• - (void)stop;
• 是否正在播放
• @property(readonly, getter=isPlaying) BOOL playing;
• 时长
• @property(readonly) NSTimeInterval duration;
• 当前的播放位置
• @property NSTimeInterval currentTime;
• 播放次数(-1代表无限循环播放,其他代表播放numberOfLoops+1次)
• @property NSInteger numberOfLoops;
• 音量
• @property float volume;
• 是否允许更改速率
• @property BOOL enableRate;
• 播放速率(1是正常速率,0.5是一般速率,2是双倍速率)
• @property float rate;
• 有多少个声道
• @property(readonly) NSUInteger numberOfChannels;
• 声道(-1是左声道,1是右声道,0是中间)
• @property float pan;
• 是否允许测量音量
• @property(getter=isMeteringEnabled) BOOL meteringEnabled;
• 更新测量值
• - (void)updateMeters;
• 获得当前的平均音量
• - (float)averagePowerForChannel:(NSUInteger)channelNumber;

*********************笔记**********************


一. 录音

  1. 应用场景
    大多数应用在即时通讯APP中, 语音发送

  2. 录音步骤
    1.导入AVFoundation框架

import <AVFoundation/AVFoundation.h>

2.使用类AVAudioRecorder进行录音

  1. 创建录音文件存放路径
    一般是沙盒路径
    NSString *path = [[NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSCachesDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject] stringByAppendingPathComponent:@"text.caf"];
    NSURL *url = [NSURL URLWithString:path];

  2. 设置录音附加设置项(#import <AVFoundation/AVAudioSettings.h>)
    NSMutableDictionary *recordSettings = [[NSMutableDictionary alloc] init];
    设置编码格式
    [recordSettings setValue :[NSNumber numberWithInt:kAudioFormatLinearPCM] forKey: AVFormatIDKey];
    采样率
    [recordSettings setValue :[NSNumber numberWithFloat:11025.0] forKey: AVSampleRateKey];44100.0
    通道数
    [recordSettings setValue :[NSNumber numberWithInt:2] forKey: AVNumberOfChannelsKey];
    音频质量,采样质量
    [recordSettings setValue:[NSNumber numberWithInt:AVAudioQualityMin] forKey:AVEncoderAudioQualityKey];

  3. 根据路径以及设置项, 创建录音对象
    _audioRecorder = [[AVAudioRecorder alloc] initWithURL:url settings:recordSettings error:nil];

  4. 准备录音
    [self.audioRecorder prepareToRecord];

  5. 开始录音
    [self.audioRecorder record];

  6. 停止录音
    [self.audioRecorder stop];

  7. 封装成工具类, 方便下次使用

3.概念补充

  1. 编码格式

AAC: AAC其实是“高级音频编码(advanced audio coding)”的缩写,它是被设计用来取代MP3格式的。
HE-AAC: HE-AAC是AAC的一个超集,这个“HE”代表的是“High efficiency”。 HE-AAC是专门为低比特率所优化的一种音频编码格式
AMR: AMR全称是“Adaptive Multi-Rate”,它也是另一个专门为“说话(speech)”所优化的编码格式,也是适合低比特率环境下采用
ALAC: 它全称是“Apple Lossless”,这是一种没有任何质量损失的音频编码方式,也就是我们说的无损压缩
IMA4: 这是一个在16-bit音频文件下按照4:1的压缩比来进行压缩的格式。
MP3
LPCM : 即线性脉冲编码调制,是一种非压缩音频数字化技术,是一种未压缩的原音重现;
参考资料地址
http://baike.baidu.com/link?url=z36Nw7UihAEnCC6BjCygft9rBpLr29Ru0of_9Blpl0aR6qzI1B9iWTD5h3uimPVix2SuuQYo7GVYOIsaaP2Eyq

  1. 文件格式(不同的文件格式, 可保存不同的编码格式)

WAV :
特点: 音质最好的格式, 对应PCM编码
适用: 多媒体开发、保存音乐和音效素材。
MP3 :
特点: 音质好,压缩比比较高,被大量软件和硬件支持
适用: 适合用于比较高要求的音乐欣赏。
caf :
特点: 适用于几乎iOS中所有的编码格式

4.开发经验

  1. caf 文件格式, 因为某些编码设置, 文件有可能会很大, 而且caf, 格式并不是很通用, 所以在开发过程中, 一般会进行压缩转码, MP3;
    http://blog.csdn.net/ysy441088327/article/details/7392842

二. 音效播放

  1. 播放音效步骤
    1.音效和音乐?
    其实并没有严格意义上的限定, 一般在开发中, 将时间比较短, 播放频率比较高的, 当做音效处理;

2.导入AVFoundation框架

import <AVFoundation/AVFoundation.h>

3.使用对应的API, 开始播放音效

  1. 根据音效文件, 来生成SystemSoundID

  2. 获取URL
    CFURLRef urlRef = (__bridge CFURLRef)([[NSBundle mainBundle] URLForResource:@"m_16.wav" withExtension:nil]);

  3. 创建保存soundID 的变量
    SystemSoundID soundID;

  4. 通过url, 和soundID的地址, 接收对应的音效soundID
    AudioServicesCreateSystemSoundID(urlRef, &soundID);

  5. 播放音效

AudioServicesPlaySystemSound(soundID);
或者
AudioServicesPlayAlertSound(soundID); 带振动效果
或者
播放完成后, 回调代码块
AudioServicesPlaySystemSoundWithCompletion(soundID1, ^{
AudioServicesPlaySystemSound(soundID2);
});

4.代码优化, 播放工具类的封装

  1. 优化soundID的生成, 不需要每次都创建一遍
  2. 封装播放逻辑, 供多处调用

三. 音频播放
1.导入AVFoundation框架

import <AVFoundation/AVFoundation.h>

2.使用AVAudioPlayer类, 进行播放音频

  1. 根据音频文件URL, 创建AVAudioPlayer对象
    获取资源URL
    NSURL *url = [[NSBundle mainBundle] URLForResource:@"简单爱.mp3" withExtension:nil];
    根据资源URL, 创建 AVAudioPlayer 对象
    _audioPlayer = [[AVAudioPlayer alloc] initWithContentsOfURL:url error:nil];

  2. 准备播放
    准备播放
    [_audioPlayer prepareToPlay];

  3. 开始播放
    [self.audioPlayer play];

3.附加设置

暂停
[self.audioPlayer pause];

停止
[self.audioPlayer stop]; 停止某个音乐, 下次再播放, 会从当前位置开始播放
self.audioPlayer.currentTime = 0; 重置当前播放时间

快进
系统已经对currentTime, 做了容错处理, 不用担心时间为负数或者大于音乐总时长
self.audioPlayer.currentTime += 5;

倍速播放
1.0 为正常
设置允许调整播放速率, 注意, 此方法必须设置在准备播放之前(经测试, 在播放前也可以)
self.audioPlayer = nil;
self.audioPlayer.enableRate = YES;

self.audioPlayer.rate = 2.0;

音量调节
0.0 --- 1.0
self.audioPlayer.volume = slider.value;

监听播放事件

  • 设置代理
  • 实现代理方法

4.后台播放

  1. 勾选后台模式
  2. 激活音频播放会话
    ** 注意: 模拟器测试不准确, 以真机为准; **
  3. 代码
  4. 获取音频会话
    AVAudioSession *session = [AVAudioSession sharedInstance];
  5. 设置会话分类
    [session setCategory:AVAudioSessionCategoryPlayback error:nil];
  6. 激活会话
    [session setActive:YES error:nil];

5.代码封装重构(实战中, 注意容错处理)
TODO: 结合QQ音乐案例进行封装

6.使用须知

每一个AVPlayer对象对应一个音频播放, 如果想播放多个音频, 就需要创建多个AVPlayer;

7.测试环境

后台播放,需要使用真机进行测试, 模拟器不准确

四. QQ音乐

  1. 搭建项目结构
  2. 划分项目功能模块, 创建文件夹结构
  3. 项目总共划分为两个大模块

音乐列表

2.主要负责展示音乐列表, 当点击某一个音乐时, 就播放对应音乐, 停止其他音乐播放

音乐详情
主要负责展示音乐详情, 包含音乐名称, 歌手, 专辑图片, 歌词, 进度, 以及控制逻辑

  1. 文件夹结构创建如下
  • Classes

  • QQMusicList(QQ音乐列表)

  • Controller

  • Model

  • View

  • QQMusicDetail(QQ音乐详情)

  • Controller

  • Model

  • View

  • Ohter(其他)

  • Lib

  • Tool

  • Category

  1. 拖入必要的资源文件和工具类,以及第三方框架(可以使用时再拖入)

  2. 拖入音乐文件, 专辑图片文件, 歌词文件等必备资源文件

  3. 一些第三方框架可以等使用时再拖入

  4. 根据界面跳转逻辑, 搭建storyboard, 并创建好对应的控制器

  5. 导航控制器为初始控制器, 其根控制器为 UITableViewController(QQ音乐列表控制器)

  6. 当点击QQ音乐列表控制器某一行时, 跳转到详情控制器 UIViewController;

  7. 实现QQ音乐列表功能

  8. 加载QQ列表数据
    经验:千万不要把获取数据的实现逻辑在控制器中写, 不利于维护和重用, 也不利于后期扩展

  9. 创建数据模型
    根据音乐列表的plist文件内容, 创建对应的音乐数据模型 XMGMusicModel

  10. 创建数据操作工具类

主要负责数据的获取, 和以后数据的操作;
此处提供, 供外界调用的获取数据的接口
请使用block将数据传递出去, 不要直接返回一个数组(因为后期如果改成从网络获取列表, 你就懵逼了, 网络获取数据是异步的)
代码如下:
获取所有音乐列表接口

  • (void)getMusicModelsWithResultBlock:(void(^)(NSArray <XMGMusicModel *> *musicModels))resultBlock;
  1. 在表格控制器内, 调用数据操作类提供的接口, 加载数据并展示

  2. 预留好对接接口
    经验: 知道到时候在哪调用真正的外界播放接口, 停止接口. 为了统一管理

  3. 播放接口

  4. 停止播放接口

  5. 实现音乐播放功能
    经验: 千万不要把播放的业务实现逻辑直接写在控制器里面, 大哥, 会死人; 应当抽取一个工具类
    高级经验: 针对于音乐播放功能, 建议分为两层; 最底层负责单个音乐的播放,暂停,停止等操作; 上层则负责播放的业务逻辑, 比如上一首, 下一首, 随机播放, 顺序播放等等; 易于维护,重用, 扩展!

  6. 封装单个音乐文件操作的工具类 (XMGAudioTool)

接口如下:
根据音频名称播放音频

  • (BOOL)playAudioWithName:(NSString *)audioName;

根据音频名称暂停音频

  • (void)pauseAudioWithName:(NSString *)audioName;

根据音频名称停止音频

  • (void)stopAudioWithName:(NSString *)audioName;

当前正在播放的播放器
@property (nonatomic, strong) AVAudioPlayer *currentPlayer;

  1. 封装多个音乐文件操作的工具类 (XMGMusicOptionTool)

接口如下:
根据音乐数据模型, 播放一首音乐

  • (void)playMusicWithMusicM:(XMGMusicModel *)musicM;

根据音乐数据模型, 暂停一首音乐

  • (void)pauseMusicWithMusicM:(XMGMusicModel *)musicM;

根据音乐数据模型, 停止一首音乐

  • (void)stopMusicWithMusicM:(XMGMusicModel *)musicM;

播放当前音乐

  • (void)playCurrentMusic;

暂停当前音乐

  • (void)pauseCurrentMusic;

停止当前音乐

  • (void)stopCurrentMusic;

重要建议:

  • 将此工具类设计成为一个单例; 因为会有很多界面使用; 而且多个界面操作的数据一致
  1. 在预留接口中, 调用工具类的对应接口, 然后测试; QQ音乐列表功能结束;

  2. QQ音乐详情界面实现

  3. QQ音乐详情界面搭建

  4. 分析界面结构, 选择合适控件搭建界面;

  5. 注意将同一组子控件使用一个父控件进行包装, 方便添加约束布局;

  6. 稍微不好构思的地方在于歌词界面和专辑界面的切换, 需要借助UIScrollView;

  7. 关联属性和方法到对应的详情控制器, 方便后续的动画和赋值操作

  8. 扩展音乐播放工具类接口, 实现播放业务逻辑, 并展示音乐详情

  9. 扩展多个音乐操作的工具类 (XMGMusicOptionTool) 上一首, 下一首 等接口

接口如下:
播放上一首音乐

  • (void)preMusic;

播放下一首音乐

  • (void)nextMusic;
  1. 在控制器对应的关联方法中, 调用不同的播放接口, 进行测试

  2. 将需要展示的数据按 "刷新频率" 进行分类, 分别提供 "单次刷新" 和 "实时刷新" 方法

需要根据不同的数据刷新频率, 采用不同的刷新策略
例如: 如果实时刷新, 就可以使用NSTimer, 使用定时任务不断刷新, 展示最新数据;
比如播放进度, 就需要不断刷新;

  1. 汇总所有需要刷新的字段, 根据字段, 创建歌曲播放信息数据模型; 此数据模型由 多个音乐操作的工具类 (XMGMusicOptionTool) 统一提供

不要非常零散的单独获取, 到处拼凑;
之所以由 XMGMusicOptionTool 统一提供歌曲播放信息数据模型, 主要原因有两个: 第一是因为此功能, 应划分到此类的业务逻辑中; 第二,只有这个类, 最了解当前音乐的播放信息;

  1. 直接从控制器预留的 "单次刷新" 和 "实时刷新" 刷新方法中, 从 XMGMusicOptionTool 中获取最新的音乐播放数据;

  2. 实时更新歌词, 并实现进度展示

  3. 创建歌词数据模型 (XMGLrcModel)

属性列表
每一句歌词开始时间
@property (nonatomic, assign) double beginTime;
每一句歌词结束时间
@property (nonatomic, assign) double endTime;
每一句歌词内容
@property (nonatomic, copy) NSString *lrcText;

  1. 创建歌词解析工具类 (XMGLrcTool), 负责解析不同歌曲对应的歌词文件

接口如下:
根据歌词文件名称, 解析歌词

  • (NSArray <XMGLrcModel *> *)getLrcModelsWithLrcName:(NSString *)lrcName;
    根据某个时间点, 获取歌词模型数组中对应的歌词模型
  • (XMGLrcModel *)getLrcModleInModels:(NSArray <XMGLrcModel >)lrcModels WithTime:(double)time;
  1. 使用UITableView展示歌词

单独抽离一个控制器, 负责管理歌词

  1. 根据当前播放进度, 实时滚动切换歌词

  2. 根据每句歌词的播放进度, 通过颜色展示单句歌词进度

自定义集成自UILabel的子类
重写 drawRect: 方法
关键代码如下:

CGRect fillRect = CGRectMake(0, 0, rect.size.width * self.progress, rect.size.height);

[[UIColor greenColor] set];

UIRectFillUsingBlendMode(fillRect, kCGBlendModeSourceIn);

  1. QQ音乐后台播放实现

  2. 勾选后台模式 音频播放

  3. 激活音频播放会话

  4. 获取音频会话
    AVAudioSession *session = [AVAudioSession sharedInstance];

  5. 设置会话分类
    [session setCategory:AVAudioSessionCategoryPlayback error:nil];

  6. 激活会话
    [session setActive:YES error:nil];

  7. QQ音乐显示锁屏界面, 并接收远程事件

  8. 显示锁屏信息

  9. 获取锁屏信息中心
    MPNowPlayingInfoCenter *playInfoCenter = [MPNowPlayingInfoCenter defaultCenter];

  10. 创建锁屏信息
    NSMutableDictionary *dic = [NSMutableDictionary dictionary];

dic[MPMediaItemPropertyAlbumTitle] = [XMGMusicOptionTool shareXMGMusicOptionTool].musicMessageM.musicM.name;

dic[MPMediaItemPropertyArtist] = [XMGMusicOptionTool shareXMGMusicOptionTool].musicMessageM.musicM.singer;

MPMediaItemArtwork *artwork = [[MPMediaItemArtwork alloc] initWithImage:[UIImage imageNamed:[XMGMusicOptionTool shareXMGMusicOptionTool].musicMessageM.musicM.icon]];

dic[MPMediaItemPropertyArtwork] = artwork;

dic[MPMediaItemPropertyPlaybackDuration] = @([XMGMusicOptionTool shareXMGMusicOptionTool].musicMessageM.totalTime);

  1. 设置锁屏信息
    playInfoCenter.nowPlayingInfo = dic;

  2. 接收远程控制事件
    [[UIApplication sharedApplication] beginReceivingRemoteControlEvents];

  3. 接收远程事件
    可以监听远程事件的前提

  1. 启动远程事件接收
  2. 必须可以成为第一响应者
  3. 应用程序必须是该事件的控制者
    在控制器中实现以下方法

-(void)remoteControlReceivedWithEvent:(UIEvent *)event
{

switch (event.subtype) {
    case UIEventSubtypeRemoteControlPlay:
    {
        [[XMGMusicOptionTool shareXMGMusicOptionTool] playCurrentMusic];
        break;
    }
    case UIEventSubtypeRemoteControlPause:
    {
        [[XMGMusicOptionTool shareXMGMusicOptionTool] pauseCurrentMusic];
        break;
    }
    case UIEventSubtypeRemoteControlNextTrack:
    {
        [[XMGMusicOptionTool shareXMGMusicOptionTool] nextMusic];
        break;
    }
    case UIEventSubtypeRemoteControlPreviousTrack:
    {
        [[XMGMusicOptionTool shareXMGMusicOptionTool] preMusic];
        break;
    }
    default:
        break;
}

}
事件类型对应含义

不包含任何子事件类型
UIEventSubtypeNone = 0,
摇晃事件(从iOS3.0开始支持此事件)
UIEventSubtypeMotionShake = 1,
远程控制子事件类型(从iOS4.0开始支持远程控制事件)
播放事件【操作:停止状态下,按耳机线控中间按钮一下】
UIEventSubtypeRemoteControlPlay = 100,
暂停事件
UIEventSubtypeRemoteControlPause = 101,
停止事件
UIEventSubtypeRemoteControlStop = 102,
播放或暂停切换【操作:播放或暂停状态下,按耳机线控中间按钮一下】
UIEventSubtypeRemoteControlTogglePlayPause = 103,
下一曲【操作:按耳机线控中间按钮两下】
UIEventSubtypeRemoteControlNextTrack = 104,
上一曲【操作:按耳机线控中间按钮三下】
UIEventSubtypeRemoteControlPreviousTrack = 105,
快退开始【操作:按耳机线控中间按钮三下不要松开】
UIEventSubtypeRemoteControlBeginSeekingBackward = 106,
快退停止【操作:按耳机线控中间按钮三下到了快退的位置松开】
UIEventSubtypeRemoteControlEndSeekingBackward = 107,
快进开始【操作:按耳机线控中间按钮两下不要松开】
UIEventSubtypeRemoteControlBeginSeekingForward = 108,
快进停止【操作:按耳机线控中间按钮两下到了快进的位置松开】
UIEventSubtypeRemoteControlEndSeekingForward = 109,

  1. QQ音乐锁屏界面显示歌词
    实现方案: 利用锁屏显示图片设置项; 实时的将歌词绘制到图片上, 组成一个新的图片,设置为锁屏的图片
    绘制步骤
  2. 开启图形上下文
  3. 绘制背景图片
  4. 获取歌词信息, 并绘制
  5. 从图形上下文获取混合图片
  6. 关闭图形上下文

五. 播放远程音乐
使用AVPlayer 来播放远程音乐
方案1:
1.根据URL, 创建AVPlayer
self.player = [[AVPlayer alloc] initWithURL:remoteURL];
2.播放
[self.player paly];

方案2:
1.根据URL, 创建AVPlayer
NSURL *remoteURL = [NSURL URLWithString:remoteURL];
AVPlayerItem *playerItem = [AVPlayerItem playerItemWithURL:remoteURL];
self.player = [[AVPlayer alloc] initWithPlayerItem:playerItem];
2.播放
[self.player paly];

方案对比:
如果通过方案1播放某个远程音频, 那么后面如果想要更改音乐, 则需要重新创建AVPlayer对象
方案2 就可以直接通过更改播放项来间接更换播放远程音乐

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