Android 音频开发进阶：从 AudioRecord 到 Speex 加密传输

2023-12-07 07:38:25

在如今万物互联的时代，音频技术在我们的日常生活和工作中扮演着越来越重要的角色。无论是视频通话、音乐播放还是语音助手，都离不开音频的处理和传输。对于 Android 开发者来说，掌握音频开发技术至关重要。

本文将深入探讨 Android 音频开发的进阶知识，从 AudioRecord 录音、WebSocket 实时传输，到 AudioTrack 播放 WAV 音频和 Speex 加密。本文将以生动的语言和丰富的示例，带领读者深入理解 Android 音频开发的方方面面。

1. AudioRecord 录音

AudioRecord 是 Android 提供的用于录音的类。它允许开发者从设备的麦克风或其他音频源捕获音频数据。

1.1 初始化 AudioRecord

// 采样率，例如 44100Hz
int sampleRate = 44100;

// 声道数，例如 1（单声道）或 2（立体声）
int channelCount = 1;

// 音频格式，例如 AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT
int audioFormat = AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT;

// 缓冲区大小，应大于最小缓冲区大小
int bufferSize = AudioRecord.getMinBufferSize(sampleRate, channelCount, audioFormat);

// 创建 AudioRecord 对象
AudioRecord audioRecord = new AudioRecord(AudioManager.USE_DEFAULT_SOURCE, sampleRate, channelCount, audioFormat, bufferSize);

1.2 开始和停止录音

// 开始录音
audioRecord.startRecording();

// 停止录音
audioRecord.stop();

1.3 读取音频数据

// 分配缓冲区
byte[] buffer = new byte[bufferSize];

// 读取音频数据
int readCount = audioRecord.read(buffer, 0, bufferSize);

2. WebSocket 实时传输

WebSocket 是一种基于 TCP 协议的双向通信技术，可实现客户端与服务器之间的数据实时传输。

2.1 创建 WebSocket 连接

// 创建 WebSocketClient 对象
WebSocketClient webSocketClient = new WebSocketClient(new URI("ws://example.com:8080"));

// 添加监听器
webSocketClient.addListener(new WebSocketListener() {
    // 连接打开时调用
    @Override
    public void onOpen() {
        // TODO: 发送数据
    }

    // 收到消息时调用
    @Override
    public void onMessage(String message) {
        // TODO: 处理消息
    }
});

// 连接 WebSocket
webSocketClient.connect();

2.2 发送和接收数据

// 发送数据
webSocketClient.send("Hello, world!");

// 接收数据
String message = webSocketClient.receive();

3. AudioTrack 播放 WAV 音频

AudioTrack 是 Android 提供的用于播放音频的类。它允许开发者通过设备扬声器或其他音频输出设备播放音频数据。

3.1 初始化 AudioTrack

// 采样率，例如 44100Hz
int sampleRate = 44100;

// 声道数，例如 1（单声道）或 2（立体声）
int channelCount = 1;

// 音频格式，例如 AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT
int audioFormat = AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT

// 流类型，例如 AudioManager.STREAM_MUSIC
int streamType = AudioManager.STREAM_MUSIC;

// 创建 AudioTrack 对象
AudioTrack audioTrack = new AudioTrack(streamType, sampleRate, channelCount, audioFormat, bufferSize, AudioTrack.MODE_STREAM);

3.2 开始和停止播放

// 开始播放
audioTrack.play();

// 停止播放
audioTrack.stop();

3.3 写入音频数据

// 分配缓冲区
byte[] buffer = new byte[bufferSize];

// 从音频源（如文件或流）读取数据
int readCount = // TODO: 读取数据

// 写入音频数据
audioTrack.write(buffer, 0, readCount);

4. Speex 加密

Speex 是一种开源的语音编码库，可对音频数据进行压缩和加密。

4.1 初始化 Speex 编码器

// 创建 Speex 编码器对象
SpeexEncoder encoder = new SpeexEncoder();

// 设置编码器属性（如比特率、帧率等）
encoder.setBitrate(16000);
encoder.setSamplingRate(44100);

4.2 加密音频数据

// 读取音频数据
byte[] inputData = // TODO: 读取数据

// 创建输出缓冲区
byte[] outputData = new byte[encoder.getEncodedSize(inputData.length)];

// 编码并加密音频数据
int encodedSize = encoder.encode(inputData, outputData);