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Android网络步话机的实现

热度:51   发布时间:2016-04-27 22:41:29.0
Android网络对讲机的实现

  上个星期公司给出了一个项目需求,做一个基于socket通讯协议的网络对讲机。于是在项目开始前计划了一下基本的实现流程。

  1、从手机麦中采集音频数据;2、将PCM音频数据编码压缩;3、将压缩好的音频通过无线网络发送出去;4、其他手机接收音频数据并解码;5、将音频数据写入到音轨中播放。项目虽然简单,但其中的一些小问题也折腾了我不少时间。

  首先我们创建一个线程用来采集音频数据,通过android提供的AudioRecord可以实时采集音频流。AudioRecord类在Java应用程序中管理音频资源,用来记录从平台音频输入设备产生的数据。其实调用AudioRecord很简单,首先创建AudioRecord对象,AudioRecord会初始化并连接音频缓冲区,用来缓冲新的音频数据。根据指定的缓冲区的大小来决定AudioRecord能够记录多长的数据。

调用getMinBufferSize(int,int,int)返回最小的缓冲区大小。然后根据得到的最小缓冲区大小来创建AudioRecord对象:

inputMinSize = AudioRecord.getMinBufferSize(8000,         AudioFormat.CHANNEL_CONFIGURATION_MONO,         AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT);audioRec = new AudioRecord(MediaRecorder.AudioSource.MIC, 8000,         AudioFormat.CHANNEL_CONFIGURATION_MONO,        AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT, inputMinSize);
参数
  sampleRateInHz         默认采样率,单位Hz。
  channelConfig          描述音频通道设置。
  audioFormat              音频数据保证支持此格式。
 

  AudioRecord初始化工作完毕后启用录制线程,并且调用startRecording ()开始进行音频录制。调用read(short,int,int)方法从音频硬件录制缓冲区读取数据。拿到音频数据后,直接通过网络发送出去是不行的,我们在这里还要做一项工作就是实现音频压缩。在网上提供了很多音频的编码库,我们可以将源码导入到项目中通过android ndk编译成.so文件,最后通过jni来调用。我这里直接用sipdroid开源项目提供的SILK编解码库(下载编码库)。

本地方法 encode(short[] lin,int offset,byte[] encoded,int size)
参数                  
  lin        源数据                  
  offset       源数组的起始偏移量                  
  encoded     编码后的数据      
  size          请求编码的数据大小返回值   编码后的数据大小
 

  调用encode(short[], int, byte[], int)压缩已经采集完毕的音频数据,我们就可以通过网络发送出去了。 

  接下来,我们创建一个socket udp实例,为什么这里选择udp而不是tcp呢?从我们本身的项目需求出发,我们做的这个项目的通讯方式是相互收发数据的,属于手机与手机两“客户端“之间的通讯。并且,在这种音频通信过程中,我们要传输的数据量是比较庞大的,因此采用资源消耗少,处理速度快的UDP协议是合理的。指定发送的端口号,我们将数据封装成报文发送出去,整个采集发送的过程如下:

class RecordSoundThread extends Thread {        private boolean flag = true;        private DatagramSocket mSocket;        private int inputBufSize = 160;        short[] inputBytes = new short[1024];        byte[] encodeBytes = new byte[1024];        RecordSoundThread() throws SocketException {            // TODO Auto-generated constructor stub            mSocket = new DatagramSocket();        }        @Override        public void run() {            if (mSocket == null)                return;            while (flag) {                if (isSpeakMode) {                    try {                        int length = audioRec.read(inputBytes, 0, inputBufSize);//                        calc(inputBytes, 0, length);                        length = silk8.encode(inputBytes, 0, encodeBytes,                                length);                        DatagramPacket writePacket;                        if (inetAddress.length() > 0) {                            InetAddress inet = InetAddress                                    .getByName(inetAddress);                            writePacket = new DatagramPacket(encodeBytes,                                    length, inet, NETPORT);                            writePacket.setLength(length);                            mSocket.send(writePacket);                        }                    } catch (IOException e) {                        // TODO Auto-generated catch block                        e.printStackTrace();                    }                }            }        }                public void close() {            flag = false;            if (mSocket != null) {                mSocket.close();            }                }    }
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  接下来我们要接收目标机器发送过来的音频数据了。同样,创建一个线程用来接收网络中的音频数据,并且对音频数据进行解码。

本地方法 decode(byte[] encoded, short[] lin, int size)
参数
       encoded     源数据
       lin          解码后的数据
       size        请求解码的数据大小
返回值          解码后的数据大小 

  得到解码后的PCM音频流,我们就可以使用AudioTrack将音频播放出来了。

  AudioTrack类在java应用程序中管理和播放音频资源,将PCM音频数据写入到缓冲区来播放音频设备。首先创建AudioTrack对象,AudioTrack会初始化并连接音频缓冲区,根据指定的缓冲区大小来决定audioTrack能够播放多长的数据。调用getMinBufferSize(int,int,int)返回最小的缓冲区大小。然后根据得到的最小缓冲区大小来创建audioTrack对象:

outputMinSize = AudioTrack.getMinBufferSize(8000,                AudioFormat.CHANNEL_CONFIGURATION_MONO,                AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT);audioTrk = new AudioTrack(AudioManager.STREAM_MUSIC, 8000,                AudioFormat.CHANNEL_CONFIGURATION_MONO,                AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT, outputMinSize,                AudioTrack.MODE_STREAM);

  AudioTrack初始化工作完毕后启用接收线程,并且调用play()开始播放。调用write(short[],int,int)方法将PCM音频数据写入到音频硬件中。

 

class RecevRecordThread extends Thread {        private boolean flag = true;        private DatagramSocket mSocket;        short[] decodeBytes = new short[1024];        byte[] outputBytes = new byte[1024];        RecevRecordThread() throws SocketException {            // TODO Auto-generated constructor stub            mSocket = new DatagramSocket(NETPORT);        }        @Override        public void run() {            if (mSocket == null)                return;            audioTrk.play();            while (flag) {                DatagramPacket recevPacket;                try {                    recevPacket = new DatagramPacket(outputBytes, 0,                            outputBytes.length);                    mSocket.receive(recevPacket);                    int length = recevPacket.getLength();                    length = silk8.decode(outputBytes, decodeBytes, length);//                    calc2(decodeBytes, 0, length);                    audioTrk.write(decodeBytes, 0, length);                } catch (IOException e) {                    // TODO Auto-generated catch block                    e.printStackTrace();                }            }            audioTrk.stop();        }                public void close() {            flag = false;            if (mSocket != null) {                mSocket.close();            }                }    }
View Code

   最后,退出应用后别忘了释放资源。

public void onDestroy() {  silk8.close();  recevThread.close();  recordThread.close();  audioRec.release();  audioTrk.release();}

  好了,网络对讲机的实现过程差不多就是这个样子了,马上动手试一下效果吧^_^

 

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