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在前兩節(jié)中分享了Android音頻開(kāi)發(fā)之音頻基本概念和Android音頻開(kāi)發(fā)之音頻采集，本文分享的是如何使用 AudioTrack 來(lái)播放使用AudioRecord 采集后的 PCM 數(shù)據(jù)。

1. 構(gòu)造 AudioTrack 實(shí)例

public AudioTrack(int streamType, int sampleRateInHz, int channelConfig, int audioFormat, int bufferSizeInBytes, int mode)

在采樣 pcm 音頻數(shù)據(jù)需要設(shè)置對(duì)應(yīng)的采樣率，采樣精度，采樣的通道數(shù)和采樣的緩沖區(qū)大小，如果播放的音頻是使用 AudioRecord 錄制的，那么這些參數(shù)配置信息需要和 AudioRerord一致，不然播放就會(huì)出現(xiàn)奇怪的問(wèn)題。

1.1 AudioTrack 播放音頻時(shí)會(huì)有兩種方式：

音頻播放的方式，有兩種方式 MODE_STATIC 或者 MODE_STREAM 。

MODE_STATIC 預(yù)先將需要播放的音頻數(shù)據(jù)讀取到內(nèi)存中，然后才開(kāi)始播放。
MODE_STREAM 邊讀邊播，不會(huì)將數(shù)據(jù)直接加載到內(nèi)存

1.2 MODE_STREAM 的方式構(gòu)建 AudioTrack 實(shí)例

/**
* 構(gòu)建 AudioTrack 實(shí)例對(duì)象
*/
private void createStreamModeAudioTrack() {
    if (audioTrack == null) {
        bufferSize = AudioTrack.getMinBufferSize(44100, AudioFormat.CHANNEL_OUT_STEREO, AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT);
        audioTrack = new AudioTrack(AudioManager.STREAM_MUSIC,
                44100, AudioFormat.CHANNEL_OUT_STEREO, AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT, bufferSize, AudioTrack.MODE_STREAM);
    }
}

1.3 MODE_STATIC 的方式構(gòu)建 AudioTrack 實(shí)例

/**
* 構(gòu)建 AudioTrack 實(shí)例對(duì)象
*/
//file 就是需要播放的音頻文件，這里的buffersize就是文件的大小
audioTrack = new AudioTrack(AudioManager.STREAM_MUSIC,
        44100, AudioFormat.CHANNEL_OUT_STEREO,
        AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT, (int) file.length(), AudioTrack.MODE_STATIC);

2. 寫(xiě)入數(shù)據(jù)

不間斷通過(guò) write 方法的寫(xiě)數(shù)據(jù)給 AudioTrack .

注意： 對(duì)于 MODE_STREAM 寫(xiě)入數(shù)據(jù)，會(huì)阻塞，直到寫(xiě)入的數(shù)據(jù)都傳輸給 AudioTrack。
對(duì)于 MODE_STATIC 會(huì)將數(shù)據(jù)拷貝到緩沖區(qū)中，并在該方法返回后執(zhí)行 play() 方法播放音頻數(shù)據(jù)。

int write (byte[] audioData, int offsetInBytes,int sizeInBytes)
int write (short[] audioData, int offsetInShorts, int sizeInShorts)
int write (float[] audioData, int offsetInFloats, int sizeInFloats,int writeMode)

該方法的返回值：

正確：>=0 該值表示寫(xiě)入的數(shù)據(jù)量。
錯(cuò)誤：<0
- ERROR_INVALID_OPERATION
- ERROR_BAD_VALUE
- ERROR_DEAD_OBJECT
- ERROR

2.1 兩種方式寫(xiě)入數(shù)據(jù)的區(qū)別

MODE_STATIC

在 AudioTrack 創(chuàng)建之處，會(huì)初始化一個(gè)與其相關(guān)聯(lián)的 buffer 緩沖區(qū)，這個(gè)緩沖區(qū)的大小是在構(gòu)造方法指定的。這個(gè)大小表示 AudioTrack 可以播放多久。對(duì)于 MODE_STATIC 這種模式下，這個(gè) buffer 的大小就是需要播放的文件或者流的大小。

//寫(xiě)入數(shù)據(jù)大小 array 就是預(yù)先將音頻數(shù)據(jù)加載到array數(shù)組中
int writeResult = audioTrack.write(array, 0, array.length);
//檢查寫(xiě)入的結(jié)果，如果是異常情況，則直接需要釋放資源
if (writeResult == AudioTrack.ERROR_INVALID_OPERATION || writeResult == AudioTrack.ERROR_BAD_VALUE
        || writeResult == AudioTrack.ERROR_DEAD_OBJECT || writeResult == AudioTrack.ERROR) {
    //出異常情況
    isPlaying = false;
    release();
    return;
}

MODE_STREAM

使用這種方式是通過(guò)將數(shù)據(jù)寫(xiě)入到緩沖區(qū)中，而需要注意寫(xiě)入到這個(gè)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)大小，需要確保小于或者等于這個(gè)構(gòu)造 AudioTrack 的緩沖區(qū)大小。

AudioTrack 不是 final 類型，也就是說(shuō)可以使用繼承實(shí)現(xiàn)自己的功能，但是官方文檔表示不建議這樣做。

 //邊讀邊播
 byte[] buffer = new byte[bufferSize];
 while (fis.available() > 0) {
     int readCount = fis.read(buffer);
     if (readCount == -1) {
         Log.e(TAG, "沒(méi)有更多數(shù)據(jù)可以讀取了");
         break;
     }
     int writeResult = audioTrack.write(buffer, 0, readCount);
     if (writeResult >= 0) {
         //success
     } else {
         //fail
         //丟掉這一塊數(shù)據(jù)
         continue;
     }
 }

這個(gè)緩沖區(qū)大小可以通過(guò) AudioTrack.getMinBufferSize 來(lái)獲取

bufferSize = AudioTrack.getMinBufferSize(44000, AudioFormat.CHANNEL_OUT_STEREO, AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT);

3. 狀態(tài)判斷

3.1 AudioTrack 狀態(tài)判斷

檢測(cè)一個(gè)已經(jīng)創(chuàng)建好的 AudioTrack 的狀態(tài)，確保操作在正確初始化之后進(jìn)行。當(dāng)需要進(jìn)行播放前，校驗(yàn) AudioTrack 是否處于正確的狀態(tài)。

int getState ()

返回值介紹：

STATE_INITIALIZED 表示 AudioTrack 已經(jīng)是可以使用了。
STATE_UNINITIALIZED 表示 AudioTrack 創(chuàng)建時(shí)沒(méi)有成功地初始化。
STATE_NO_STATIC_DATA 表示當(dāng)前是使用 MODE_STATIC ，但是還沒(méi)往緩沖區(qū)中寫(xiě)入數(shù)據(jù)。當(dāng)接收數(shù)據(jù)之后會(huì)變?yōu)?STATE_INITIALIZED 狀態(tài)。

//播放時(shí)，狀態(tài)校驗(yàn)
if (audioTrack.getState() != AudioTrack.STATE_INITIALIZED) {
    Log.e(TAG, "不能播放，當(dāng)前播放器未處于初始化狀態(tài)..");
    return;
}

3.2 AudioTrack 播放狀態(tài)

int getPlayState()

PLAYSTATE_STOPPED 停止
PLAYSTATE_PAUSED 暫停
PLAYSTATE_PLAYING 正在播放

4. 播放 play

對(duì)于 MODE_STATIC 模式，必須要調(diào)用 write(...) 相關(guān)方法將數(shù)據(jù)寫(xiě)入到對(duì)應(yīng)的緩沖區(qū)中，然后才可以調(diào)用 paly(...) 方法進(jìn)行播放操作。

//先將所有的數(shù)據(jù)寫(xiě)入到緩沖區(qū)
write(...)
//然后在播放
play(..)

對(duì)于 MODE_STREAM 模式

paly(...)

new Thread() {
    public void run() {
        //一系列的 write 操作
        `write(...)`
    }
    
}.start();

5. AudioTrack 狀態(tài)

5.1 停止播放

對(duì)于 MODE_STREAM 模式，如果單是調(diào)用 stop 方法， AudioTrack 會(huì)等待緩沖的最后一幀數(shù)據(jù)播放完畢之后，才會(huì)停止，如果需要立即停止，那么就需要調(diào)用 pause 然后調(diào)用 flush 這兩個(gè)方法，那么 AudioTrack 就是丟緩沖區(qū)中剩余的數(shù)據(jù)。

void stop ()

5.2 暫停

暫停播放，但是緩沖區(qū)中沒(méi)有被播放的數(shù)據(jù)不會(huì)被舍棄，調(diào)用 play 方法即可接著播放，

void pause ()

5.3 刷新

刷新正在排隊(duì)播放的音頻數(shù)據(jù)，調(diào)用該方法會(huì)將寫(xiě)入到緩沖區(qū)但沒(méi)有被播放的音頻數(shù)據(jù)都會(huì)被丟棄。如果是非 STREAM 或者沒(méi)有執(zhí)行 pasuse 或者 stop 將不會(huì)有任何效果。

void flush()

5.4 釋放

釋放本地 AudioTrack 對(duì)象。

void release ()

示例代碼

public void stop() { 
    if ((audioTrack != null) && (audioTrack.getState() == AudioTrack.STATE_INITIALIZED)) {
        if (audioTrack.getPlayState() != AudioTrack.PLAYSTATE_STOPPED) {
            audioTrack.flush();
            audioTrack.stop();
        } 
}

6. AudioTrack 和 MediaPlayer 的區(qū)別？

AudioTrack 只能播放 pcm 原始數(shù)據(jù)，不能播放視頻。
MediaPlayer 可以播放視頻和音頻。
AudioTrack 只支持 pcm 原始音頻數(shù)據(jù)。
MediaPlayer 支持 mp3,wav,aac...
MediaPlayer 在底層會(huì)創(chuàng)建指定的格式的解碼器，將音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為 pcm 然后再交給 pcm 去播放。MediaPlayer底層會(huì)創(chuàng)建 AudioTrack，將解碼后的數(shù)據(jù)交給 AudioTrack 播放。
每一個(gè)音頻流對(duì)應(yīng)著一個(gè)AudioTrack類的一個(gè)實(shí)例，
每個(gè)AudioTrack會(huì)在創(chuàng)建時(shí)注冊(cè)到 AudioFlinger中，
由AudioFlinger把所有的AudioTrack進(jìn)行混合（Mixer），然后輸送到AudioHardware中進(jìn)行播放，目前Android同時(shí)最多可以創(chuàng)建32個(gè)音頻流，也就是說(shuō)，Mixer最多會(huì)同時(shí)處理32個(gè)AudioTrack的數(shù)據(jù)流。

7. 參考文檔

https://juejin.im/entry/5a1cda475188254a701ec89b 深入理解Android音頻框架AudioTrack到AudioFlinger及Mix過(guò)程。
https://www.ktanx.com/blog/p/2408 Android音頻: 如何使用AudioTrack播放一個(gè)WAV格式文件?

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1. 構(gòu)造 AudioTrack 實(shí)例

1.1 AudioTrack 播放音頻時(shí)會(huì)有兩種方式：

1.2 MODE_STREAM 的方式構(gòu)建 AudioTrack 實(shí)例

1.3 MODE_STATIC 的方式構(gòu)建 AudioTrack 實(shí)例

2. 寫(xiě)入數(shù)據(jù)

2.1 兩種方式寫(xiě)入數(shù)據(jù)的區(qū)別

3. 狀態(tài)判斷

3.1 AudioTrack 狀態(tài)判斷

3.2 AudioTrack 播放狀態(tài)

4. 播放 play

5. AudioTrack 狀態(tài)

5.1 停止播放

5.2 暫停

5.3 刷新

5.4 釋放

6. AudioTrack 和 MediaPlayer 的區(qū)別？

7. 參考文檔

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1.1 AudioTrack 播放音頻時(shí)會(huì)有兩種方式：

1.2 MODE_STREAM 的方式構(gòu)建 AudioTrack 實(shí)例

1.3 MODE_STATIC 的方式構(gòu)建 AudioTrack 實(shí)例

2. 寫(xiě)入數(shù)據(jù)

2.1 兩種方式寫(xiě)入數(shù)據(jù)的區(qū)別

3. 狀態(tài)判斷

3.1 AudioTrack 狀態(tài)判斷

3.2 AudioTrack 播放狀態(tài)

4. 播放 play

5. AudioTrack 狀態(tài)

5.1 停止播放

5.2 暫停

5.3 刷新

5.4 釋放

6. AudioTrack 和 MediaPlayer 的區(qū)別？

7. 參考文檔

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