android中如何實(shí)現(xiàn)音頻裁剪
這篇文章給大家分享的是有關(guān)android中如何實(shí)現(xiàn)音頻裁剪的內(nèi)容。小編覺得挺實(shí)用的，因此分享給大家做個(gè)參考，一起跟隨小編過來看看吧。
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下面是音頻裁剪效果圖：
音頻編輯項(xiàng)目的整體結(jié)構(gòu)
該音頻測試項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)其實(shí)很簡單，大致就是以Fragment為基礎(chǔ)的各個(gè)界面，以IntentService為基礎(chǔ)的后臺(tái)服務(wù)，以及最重要的音頻編輯工具類實(shí)現(xiàn)。大致結(jié)構(gòu)如下：
CutFragment，裁剪頁面。選擇音頻，裁剪音頻，播放裁剪后的音頻，同時(shí)注冊了EventBus以便接受后臺(tái)音頻編輯操作發(fā)送的消息進(jìn)行更新。
AudioTaskService，音頻編輯服務(wù)Service。繼承自IntentService，可以在后臺(tái)任務(wù)的線程中執(zhí)行耗時(shí)音頻編輯操作。
AudioTaskCreator，音頻編輯任務(wù)命令發(fā)送器。通過它可以啟動(dòng)音頻編輯服務(wù)AudioTaskService，并發(fā)送具體的編輯操作給它。
AudioTaskHandler，音頻編輯任務(wù)處理器。AudioTaskService接受到的intent任務(wù)都交給它去處理。這里具體處理裁剪，合成等操作。
AudioEditUtil， 音頻編輯工具類。提供裁剪，合成等音頻編輯的方法。
另外還有其他相關(guān)的音頻工具類。
現(xiàn)在我們看看它們之間的主要流程實(shí)現(xiàn)：
CutFragment發(fā)起音頻裁剪任務(wù)，同時(shí)接收更新音頻編輯消息
public class CutFragment extends Fragment {
...
/**
* 裁剪音頻
*/
private void cutAudio() {
String path2 = tvAudioPath2.getText().toString();
if(TextUtils.isEmpty(path2)){
ToastUtil.showToast("音頻路徑為空");
return;
}
float startTime = Float.valueOf(etStartTime.getText().toString());
float endTime = Float.valueOf(etEndTime.getText().toString());
if(startTime <= 0){
ToastUtil.showToast("時(shí)間不對");
return;
}
if(endTime <= 0){
ToastUtil.showToast("時(shí)間不對");
return;
}
if(startTime >= endTime){
ToastUtil.showToast("時(shí)間不對");
return;
}
//調(diào)用AudioTaskCreator發(fā)起音頻裁剪任務(wù)
AudioTaskCreator.createCutAudioTask(getContext(), path2, startTime, endTime);
}
/**
* 接收并更新裁剪消息
*/
@Subscribe(threadMode = ThreadMode.MAIN) public void onReceiveAudioMsg(AudioMsg msg) {
if(msg != null && !TextUtils.isEmpty(msg.msg)){
tvMsgInfo.setText(msg.msg);
mCurPath = msg.path;
}
}
}AudioTaskCreator啟動(dòng)音頻裁剪任務(wù)AudioTaskService
public class AudioTaskCreator {
...
/**
* 啟動(dòng)音頻裁剪任務(wù)
* @param context
* @param path
*/
public static void createCutAudioTask(Context context, String path, float startTime, float endTime){
Intent intent = new Intent(context, AudioTaskService.class);
intent.setAction(ACTION_AUDIO_CUT);
intent.putExtra(PATH_1, path);
intent.putExtra(START_TIME, startTime);
intent.putExtra(END_TIME, endTime);
context.startService(intent);
}
}AudioTaskService服務(wù)將接受的Intent任務(wù)交給AudioTaskHandler處理
/**
* 執(zhí)行后臺(tái)任務(wù)的服務(wù)
*/
public class AudioTaskService extends IntentService {
private AudioTaskHandler mTaskHandler;
public AudioTaskService() {
super("AudioTaskService");
}
@Override public void onCreate() {
super.onCreate();
mTaskHandler = new AudioTaskHandler();
}
/**
* 實(shí)現(xiàn)異步任務(wù)的方法
*
* @param intent Activity傳遞過來的Intent,數(shù)據(jù)封裝在intent中
*/
@Override protected void onHandleIntent(Intent intent) {
if (mTaskHandler != null) {
mTaskHandler.handleIntent(intent);
}
}
}AudioTaskService服務(wù)將接受的Intent任務(wù)交給AudioTaskHandler處理，根據(jù)不同的Intent action，調(diào)用不同的處理方法
/**
*
*/
public class AudioTaskHandler {
public void handleIntent(Intent intent){
if(intent == null){
return;
}
String action = intent.getAction();
switch (action){
case AudioTaskCreator.ACTION_AUDIO_CUT:
{
//裁剪
String path = intent.getStringExtra(AudioTaskCreator.PATH_1);
float startTime = intent.getFloatExtra(AudioTaskCreator.START_TIME, 0);
float endTime = intent.getFloatExtra(AudioTaskCreator.END_TIME, 0);
cutAudio(path, startTime, endTime);
}
break;
//其他編輯任務(wù)
...
default:
break;
}
}
/**
* 裁剪音頻
* @param srcPath 源音頻路徑
* @param startTime 裁剪開始時(shí)間
* @param endTime 裁剪結(jié)束時(shí)間
*/
private void cutAudio(String srcPath, float startTime, float endTime){
//具體裁剪操作
}
}音頻裁剪方法的實(shí)現(xiàn)
接下來是音頻裁剪的具體操作。還記得上一篇文章說的，音頻的裁剪操作都是要基于PCM文件或者WAV文件上進(jìn)行的，所以對于一般的音頻文件都是需要先解碼得到PCM文件或者WAV文件，才能進(jìn)行具體的音頻編輯操作。因此音頻裁剪操作需要經(jīng)歷以下步驟：
計(jì)算解碼后的wav音頻路徑
對源音頻進(jìn)行解碼，得到解碼后源WAV文件
創(chuàng)建源wav文件和目標(biāo)WAV音頻頻的RandomAccessFile，以便對它們后面對它們進(jìn)行讀寫操作
根據(jù)采樣率，聲道數(shù)，采樣位數(shù)，和當(dāng)前時(shí)間，計(jì)算開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間對應(yīng)到源文件的具體位置
根據(jù)采樣率，聲道數(shù)，采樣位數(shù)，裁剪音頻數(shù)據(jù)大小等，計(jì)算得到wav head文件頭byte數(shù)據(jù)
將wav head文件頭byte數(shù)據(jù)寫入到目標(biāo)文件中
將源文件的開始位置到結(jié)束位置的數(shù)據(jù)復(fù)制到目標(biāo)文件中
刪除源wav文件，重命名目標(biāo)wav文件為源wav文件，即得到最終裁剪后的wav文件
如下，對源音頻進(jìn)行解碼，得到解碼后的音頻文件，然后根據(jù)解碼音頻文件得到Audio音頻相關(guān)信息，里面記錄音頻相關(guān)的信息如采樣率，聲道數(shù)，采樣位數(shù)等。
/**
*
*/
public class AudioTaskHandler {
/**
* 裁剪音頻
* @param srcPath 源音頻路徑
* @param startTime 裁剪開始時(shí)間
* @param endTime 裁剪結(jié)束時(shí)間
*/
private void cutAudio(String srcPath, float startTime, float endTime){
String fileName = new File(srcPath).getName();
String nameNoSuffix = fileName.substring(0, fileName.lastIndexOf('.'));
fileName = nameNoSuffix + Constant.SUFFIX_WAV;
String outName = nameNoSuffix + "_cut.wav";
//裁剪后音頻的路徑
String destPath = FileUtils.getAudioEditStorageDirectory() + File.separator + outName;
//解碼源音頻，得到解碼后的文件
decodeAudio(srcPath, destPath);
if(!FileUtils.checkFileExist(destPath)){
ToastUtil.showToast("解碼失敗" + destPath);
return;
}
//獲取根據(jù)解碼后的文件得到audio數(shù)據(jù)
Audio audio = getAudioFromPath(destPath);
//裁剪操作
if(audio != null){
AudioEditUtil.cutAudio(audio, startTime, endTime);
}
//裁剪完成，通知消息
String msg = "裁剪完成";
EventBus.getDefault().post(new AudioMsg(AudioTaskCreator.ACTION_AUDIO_CUT, destPath, msg));
}
/**
* 獲取根據(jù)解碼后的文件得到audio數(shù)據(jù)
* @param path
* @return
*/
private Audio getAudioFromPath(String path){
if(!FileUtils.checkFileExist(path)){
return null;
}
if (android.os.Build.VERSION.SDK_INT >= android.os.Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN) {
try {
Audio audio = Audio.createAudioFromFile(new File(path));
return audio;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
return null;
}
}獲取音頻文件相關(guān)信息
而獲取Audio信息其實(shí)就是解碼時(shí)獲取MediaFormat，然后獲取音頻相關(guān)的信息的。
/**
* 音頻信息
*/
public class Audio {
private String path;
private String name;
private float volume = 1f;
private int channel = 2;
private int sampleRate = 44100;
private int bitNum = 16;
private int timeMillis;
...
@RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN) public static Audio createAudioFromFile(File inputFile) throws Exception {
MediaExtractor extractor = new MediaExtractor();
MediaFormat format = null;
int i;
try {
extractor.setDataSource(inputFile.getPath());
}catch (Exception ex){
ex.printStackTrace();
extractor.setDataSource(new FileInputStream(inputFile).getFD());
}
int numTracks = extractor.getTrackCount();
for (i = 0; i < numTracks; i++) {
format = extractor.getTrackFormat(i);
if (format.getString(MediaFormat.KEY_MIME).startsWith("audio/")) {
extractor.selectTrack(i);
break;
}
}
if (i == numTracks) {
throw new Exception("No audio track found in " + inputFile);
}
Audio audio = new Audio();
audio.name = inputFile.getName();
audio.path = inputFile.getAbsolutePath();
audio.sampleRate = format.containsKey(MediaFormat.KEY_SAMPLE_RATE) ? format.getInteger(MediaFormat.KEY_SAMPLE_RATE) : 44100;
audio.channel = format.containsKey(MediaFormat.KEY_CHANNEL_COUNT) ? format.getInteger(MediaFormat.KEY_CHANNEL_COUNT) : 1;
audio.timeMillis = (int) ((format.getLong(MediaFormat.KEY_DURATION) / 1000.f));
//根據(jù)pcmEncoding編碼格式，得到采樣精度，MediaFormat.KEY_PCM_ENCODING這個(gè)值不一定有
int pcmEncoding = format.containsKey(MediaFormat.KEY_PCM_ENCODING) ? format.getInteger(MediaFormat.KEY_PCM_ENCODING) : AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT;
switch (pcmEncoding){
case AudioFormat.ENCODING_PCM_FLOAT:
audio.bitNum = 32;
break;
case AudioFormat.ENCODING_PCM_8BIT:
audio.bitNum = 8;
break;
case AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT:
default:
audio.bitNum = 16;
break;
}
extractor.release();
return audio;
}
}這里要注意，通過MediaFormat獲取音頻信息的時(shí)候，獲取采樣位數(shù)是要先查找MediaFormat.KEY_PCM_ENCODING這個(gè)key對應(yīng)的值，如果是AudioFormat.ENCODING_PCM_8BIT，則是8位采樣精度，如果是AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT，則是16位采樣精度，如果是AudioFormat.ENCODING_PCM_FLOAT（android 5.0 版本新增的類型），則是32位采樣精度。當(dāng)然可能MediaFormat中沒有包含MediaFormat.KEY_PCM_ENCODING這個(gè)key信息，這時(shí)就使用默認(rèn)的AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT，即默認(rèn)的16位采樣精度（也可以說2個(gè)字節(jié)作為一個(gè)采樣點(diǎn)編碼）。
接下來就是真正的裁剪操作了。根據(jù)audio中的音頻信息得到將要寫入的wav文件頭信息字節(jié)數(shù)據(jù)，創(chuàng)建隨機(jī)讀寫文件，寫入文件頭數(shù)據(jù)，然后源隨機(jī)讀寫文件移動(dòng)到指定的開始時(shí)間開始讀取，目標(biāo)隨機(jī)讀寫文件將讀取的數(shù)據(jù)寫入，知道源隨機(jī)文件讀到指定的結(jié)束時(shí)間停止，這樣就完成了音頻文件的裁剪操作。
public class AudioEditUtil {
/**
* 裁剪音頻
* @param audio 音頻信息
* @param cutStartTime 裁剪開始時(shí)間
* @param cutEndTime 裁剪結(jié)束時(shí)間
*/
public static void cutAudio(Audio audio, float cutStartTime, float cutEndTime){
if(cutStartTime == 0 && cutEndTime == audio.getTimeMillis() / 1000f){
return;
}
if(cutStartTime >= cutEndTime){
return;
}
String srcWavePath = audio.getPath();
int sampleRate = audio.getSampleRate();
int channels = audio.getChannel();
int bitNum = audio.getBitNum();
RandomAccessFile srcFis = null;
RandomAccessFile newFos = null;
String tempOutPath = srcWavePath + ".temp";
try {
//創(chuàng)建輸入流
srcFis = new RandomAccessFile(srcWavePath, "rw");
newFos = new RandomAccessFile(tempOutPath, "rw");
//源文件開始讀取位置，結(jié)束讀取文件，讀取數(shù)據(jù)的大小
final int cutStartPos = getPositionFromWave(cutStartTime, sampleRate, channels, bitNum);
final int cutEndPos = getPositionFromWave(cutEndTime, sampleRate, channels, bitNum);
final int contentSize = cutEndPos - cutStartPos;
//復(fù)制wav head 字節(jié)數(shù)據(jù)
byte[] headerData = AudioEncodeUtil.getWaveHeader(contentSize, sampleRate, channels, bitNum);
copyHeadData(headerData, newFos);
//移動(dòng)到文件開始讀取處
srcFis.seek(WAVE_HEAD_SIZE + cutStartPos);
//復(fù)制裁剪的音頻數(shù)據(jù)
copyData(srcFis, newFos, contentSize);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return;
}finally {
//關(guān)閉輸入流
if(srcFis != null){
try {
srcFis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(newFos != null){
try {
newFos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
// 刪除源文件,
new File(srcWavePath).delete();
//重命名為源文件
FileUtils.renameFile(new File(tempOutPath), audio.getPath());
}
}計(jì)算裁剪時(shí)間點(diǎn)對應(yīng)文件中數(shù)據(jù)的位置
需要注意的是根據(jù)時(shí)間計(jì)算在文件中的位置，它是這么實(shí)現(xiàn)的：
/**
* 獲取wave文件某個(gè)時(shí)間對應(yīng)的數(shù)據(jù)位置
* @param time 時(shí)間
* @param sampleRate 采樣率
* @param channels 聲道數(shù)
* @param bitNum 采樣位數(shù)
* @return
*/
private static int getPositionFromWave(float time, int sampleRate, int channels, int bitNum) {
int byteNum = bitNum / 8;
int position = (int) (time * sampleRate * channels * byteNum);
//這里要特別注意，要取整（byteNum * channels）的倍數(shù)
position = position / (byteNum * channels) * (byteNum * channels);
return position;
}這里要特別注意，因?yàn)閠ime是個(gè)float的數(shù)，所以計(jì)算后的position取整它并不一定是（byteNum * channels）的倍數(shù)，而position的位置必須要是（byteNum * channels）的倍數(shù)，否則后面的音頻數(shù)據(jù)就全部亂了，那么在播放時(shí)就是撒撒撒撒的噪音，而不是原來的聲音了。原因是音頻數(shù)據(jù)是按照一個(gè)個(gè)采樣點(diǎn)來計(jì)算的，一個(gè)采樣點(diǎn)的大小就是（byteNum * channels），所以要取（byteNum * channels）的整數(shù)倍。
寫入wav文件頭信息
接著看看往新文件寫入wav文件頭是怎么實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)在上一篇中也是有講過的，不過還是列出來吧：
/**
* 獲取Wav header 字節(jié)數(shù)據(jù)
* @param totalAudioLen 整個(gè)音頻PCM數(shù)據(jù)大小
* @param sampleRate 采樣率
* @param channels 聲道數(shù)
* @param bitNum 采樣位數(shù)
* @throws IOException
*/
public static byte[] getWaveHeader(long totalAudioLen, int sampleRate, int channels, int bitNum) throws IOException {
//總大小，由于不包括RIFF和WAV，所以是44 - 8 = 36，在加上PCM文件大小
long totalDataLen = totalAudioLen + 36;
//采樣字節(jié)byte率
long byteRate = sampleRate * channels * bitNum / 8;
byte[] header = new byte[44];
header[0] = 'R'; // RIFF
header[1] = 'I';
header[2] = 'F';
header[3] = 'F';
header[4] = (byte) (totalDataLen & 0xff);//數(shù)據(jù)大小
header[5] = (byte) ((totalDataLen >> 8) & 0xff);
header[6] = (byte) ((totalDataLen >> 16) & 0xff);
header[7] = (byte) ((totalDataLen >> 24) & 0xff);
header[8] = 'W';//WAVE
header[9] = 'A';
header[10] = 'V';
header[11] = 'E';
//FMT Chunk
header[12] = 'f'; // 'fmt '
header[13] = 'm';
header[14] = 't';
header[15] = ' ';//過渡字節(jié)
//數(shù)據(jù)大小
header[16] = 16; // 4 bytes: size of 'fmt ' chunk
header[17] = 0;
header[18] = 0;
header[19] = 0;
//編碼方式 10H為PCM編碼格式
header[20] = 1; // format = 1
header[21] = 0;
//通道數(shù)
header[22] = (byte) channels;
header[23] = 0;
//采樣率，每個(gè)通道的播放速度
header[24] = (byte) (sampleRate & 0xff);
header[25] = (byte) ((sampleRate >> 8) & 0xff);
header[26] = (byte) ((sampleRate >> 16) & 0xff);
header[27] = (byte) ((sampleRate >> 24) & 0xff);
//音頻數(shù)據(jù)傳送速率,采樣率*通道數(shù)*采樣深度/8
header[28] = (byte) (byteRate & 0xff);
header[29] = (byte) ((byteRate >> 8) & 0xff);
header[30] = (byte) ((byteRate >> 16) & 0xff);
header[31] = (byte) ((byteRate >> 24) & 0xff);
// 確定系統(tǒng)一次要處理多少個(gè)這樣字節(jié)的數(shù)據(jù)，確定緩沖區(qū)，通道數(shù)*采樣位數(shù)
header[32] = (byte) (channels * 16 / 8);
header[33] = 0;
//每個(gè)樣本的數(shù)據(jù)位數(shù)
header[34] = 16;
header[35] = 0;
//Data chunk
header[36] = 'd';//data
header[37] = 'a';
header[38] = 't';
header[39] = 'a';
header[40] = (byte) (totalAudioLen & 0xff);
header[41] = (byte) ((totalAudioLen >> 8) & 0xff);
header[42] = (byte) ((totalAudioLen >> 16) & 0xff);
header[43] = (byte) ((totalAudioLen >> 24) & 0xff);
return header;
}這里比上一篇中精簡了一些，只要傳入音頻數(shù)據(jù)大小，采樣率，聲道數(shù)，采樣位數(shù)這四個(gè)參數(shù)，就可以得到wav文件頭信息了，然后再將它寫入到wav文件開始處。
/**
* 復(fù)制wav header 數(shù)據(jù)
*
* @param headerData wav header 數(shù)據(jù)
* @param fos 目標(biāo)輸出流
*/
private static void copyHeadData(byte[] headerData, RandomAccessFile fos) {
try {
fos.seek(0);
fos.write(headerData);
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
}寫入wav文件裁剪部分的音頻數(shù)據(jù)
接下來就是將裁剪部分的音頻數(shù)據(jù)寫入到文件中了。這里要先移動(dòng)源文件的讀取位置到裁剪起始處，即
//移動(dòng)到文件開始讀取處 srcFis.seek(WAVE_HEAD_SIZE + cutStartPos);
這樣就可以從源文件讀取裁剪處的數(shù)據(jù)了
/**
* 復(fù)制數(shù)據(jù)
*
* @param fis 源輸入流
* @param fos 目標(biāo)輸出流
* @param cooySize 復(fù)制大小
*/
private static void copyData(RandomAccessFile fis, RandomAccessFile fos, final int cooySize) {
byte[] buffer = new byte[2048];
int length;
int totalReadLength = 0;
try {
while ((length = fis.read(buffer)) != -1) {
fos.write(buffer, 0, length);
totalReadLength += length;
int remainSize = cooySize - totalReadLength;
if (remainSize <= 0) {
//讀取指定位置完成
break;
} else if (remainSize < buffer.length) {
//離指定位置的大小小于buffer的大小,換remainSize的buffer
buffer = new byte[remainSize];
}
}
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
}上面代碼目的就是讀取startPos開始，到startPos+copySize之間的數(shù)據(jù)。
感謝各位的閱讀！關(guān)于“android中如何實(shí)現(xiàn)音頻裁剪”這篇文章就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對大家有一定的幫助，讓大家可以學(xué)到更多知識(shí)，如果覺得文章不錯(cuò)，可以把它分享出去讓更多的人看到吧！
當(dāng)前題目：android中如何實(shí)現(xiàn)音頻裁剪
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