26 多媒体处理之音频处理

在上一章中，我们深入探讨了图像处理，例如图像的加载、编辑和保存。接下来，我们将转向音频处理，学习如何在安卓应用中播放、录制和处理音频。音频处理在各种应用中都是至关重要的，特别是在音乐播放器、录音应用和游戏等领域。

1. 音频播放

在安卓中，播放音频可以使用 MediaPlayer 类，该类提供了丰富的接口来管理音频播放。下面是一个基本的音频播放示例。

示例：简单的音频播放

假设我们要播放保存在 res/raw 目录下的音频文件 sound.mp3。

import android.media.MediaPlayer;
import android.os.Bundle;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

public class AudioActivity extends AppCompatActivity {
    private MediaPlayer mediaPlayer;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_audio);
        
        // 初始化 MediaPlayer
        mediaPlayer = MediaPlayer.create(this, R.raw.sound);
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        // 释放资源
        if (mediaPlayer != null) {
            mediaPlayer.release();
            mediaPlayer = null;
        }
        super.onDestroy();
    }

    // 播放音频
    public void playAudio() {
        if (mediaPlayer != null) {
            mediaPlayer.start();
        }
    }
    
    // 暂停音频
    public void pauseAudio() {
        if (mediaPlayer != null && mediaPlayer.isPlaying()) {
            mediaPlayer.pause();
        }
    }
    
    // 停止音频
    public void stopAudio() {
        if (mediaPlayer != null) {
            mediaPlayer.stop();
            mediaPlayer.prepareAsync(); // 准备为下一次播放
        }
    }
}

在这个示例中，我们通过 MediaPlayer.create() 方法创建了一个 MediaPlayer 实例。然后，我们可以通过调用 start()、pause() 和 stop() 方法来控制音频的播放。

2. 音频录制

除了播放音频，录制音频也是常见的需求。安卓提供了 AudioRecord 类来处理音频录制。下面是一个简单的音频录制示例。

示例：简单的音频录制

import android.media.AudioFormat;
import android.media.AudioRecord;
import android.media.MediaRecorder;
import android.os.Bundle;
import android.os.Environment;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class RecordActivity extends AppCompatActivity {
    private static final int RECORDER_AUDIO_SOURCE = MediaRecorder.AudioSource.MIC;
    private static final int RECORDER_OUTPUT_FORMAT = AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT;
    private static final int RECORDER_CHANNELS = AudioFormat.CHANNEL_IN_MONO;
    private static final int RECORDER_SAMPLERATE = 44100;
    private static final String FILE_PATH = Environment.getExternalStorageDirectory().getPath() + "/recorded_audio.pcm";
    
    private AudioRecord audioRecord;
    private boolean isRecording = false;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_record);
    }

    public void startRecording() {
        audioRecord = new AudioRecord(RECORDER_AUDIO_SOURCE, RECORDER_SAMPLERATE,
                RECORDER_CHANNELS, RECORDER_OUTPUT_FORMAT, AudioRecord.getMinBufferSize(RECORDER_SAMPLERATE, RECORDER_CHANNELS, RECORDER_OUTPUT_FORMAT));

        audioRecord.startRecording();
        isRecording = true;

        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                writeAudioData();
            }
        }).start();
    }

    private void writeAudioData() {
        byte[] data = new byte[1024];
        try (FileOutputStream os = new FileOutputStream(FILE_PATH)) {
            while (isRecording) {
                int read = audioRecord.read(data, 0, data.length);
                if (read > 0) {
                    os.write(data, 0, read);
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public void stopRecording() {
        if (audioRecord != null) {
            isRecording = false;
            audioRecord.stop();
            audioRecord.release();
            audioRecord = null;
        }
    }
}

在这个示例中，AudioRecord 类用于录制音频。我们在独立的线程中执行录制操作，以避免阻塞主线程。录制的音频以 PCM 格式保存到指定文件中。

3. 音频效果处理

对于音频效果的处理，安卓提供了一些额外的工具，比如 AudioEffect 类。可以添加效果如混响、均衡器等。下面是一个使用均衡器的简单示例。

示例：添加均衡器效果

import android.media.audiofx.Equalizer;
import android.media.MediaPlayer;
import android.os.Bundle;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

public class EqualizerActivity extends AppCompatActivity {
    private MediaPlayer mediaPlayer;
    private Equalizer equalizer;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_equalizer);
        
        mediaPlayer = MediaPlayer.create(this, R.raw.sound);
        equalizer = new Equalizer(0, mediaPlayer.getAudioSessionId());
        equalizer.setEnabled(true);

        // 设置均衡器频带
        for (short i = 0; i < equalizer.getNumberOfBands(); i++) {
            equalizer.setBandLevel(i, (short) (equalizer.getBandLevelRange()[1] / 2));
        }
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        if (equalizer != null) {
            equalizer.release();
        }
        if (mediaPlayer != null) {
            mediaPlayer.release();
        }
        super.onDestroy();
    }
}

在这个示例中，我们创建了一个均衡器，并为每个频带设置了中间的增益水平。这种处理可以增强音频的听感，适用于音乐应用。

4. 小结

在这一章中，我们学习了如何通过 MediaPlayer 播放音频、通过 AudioRecord 进行音频录制，以及如何使用 Equalizer 添加音频效果。这些基本的音频处理功能可以为许多类型的应用提供支持，尤其是那些需要音频交互的应用。

在下一章中，我们将讨论如何对应用进行签名，这一点对于发布应用至关重要。随着我们逐步构建应用，理解正确的签名步骤将为我们提供必要的