Android音頻開(kāi)發(fā)（6）：使用OpenSLESAPI（上）-創(chuàng)新互聯(lián)

前面幾篇文章介紹了如何在 Java 層，利用 Android 提供的 AudioRecord 采集音頻，利用 AudioTrack 播放音頻，利用 MediaCodec 來(lái)編解碼，這些 API 均是 Android 提供的 Java 層 API，無(wú)論是采集、播放還是編解碼，這些 API 接口都需要將音頻數(shù)據(jù)從 Java 拷貝到 native 層，或者從 native 層拷貝到 Java，如果希望減少拷貝，開(kāi)發(fā)更加高效的 Android 音頻應(yīng)用，則建議使用 Android NDK 提供的 OpenSL ES API 接口，它支持在 native 層直接處理音頻數(shù)據(jù)。

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OpenSL ES 從 Android 2.3 開(kāi)始就提供了，但是 Android 官方關(guān)于 OpenSL ES 的文檔非常少，網(wǎng)上資料也相對(duì)貧乏，再加上它的接口采用的是面向?qū)ο蟮?C 接口，不是特別簡(jiǎn)單易懂，因此學(xué)習(xí)起來(lái)不是那么容易，我計(jì)劃通過(guò)兩篇文章來(lái)介紹一下這套框架，希望能對(duì)初學(xué)者有所幫助。

本文不準(zhǔn)備介紹 OpenSL ES 的工作原理和函數(shù)使用（這些將會(huì)在下一篇文章中介紹），而是從宏觀的角度簡(jiǎn)單介紹一下 OpenSL ES 概況，讓初學(xué)者了解這套 API 是干什么的，可以做哪些事，不能做哪些事，最后給出一些參考示例代碼和資源鏈接。

1. OpenSL ES 是什么？

OpenSL ES 全稱(chēng)是：Open Sound Library for Embedded Systems，是一套無(wú)授權(quán)費(fèi)、跨平臺(tái)、針對(duì)嵌入式系統(tǒng)精心優(yōu)化的硬件音頻加速API。它為嵌入式移動(dòng)多媒體設(shè)備上的本地應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)者提供標(biāo)準(zhǔn)化, 高性能, 低響應(yīng)時(shí)間的音頻功能實(shí)現(xiàn)方法，并實(shí)現(xiàn)軟硬件音頻性能的直接跨平臺(tái)部署，降低執(zhí)行難度，促進(jìn)高級(jí)音頻市場(chǎng)的發(fā)展。（來(lái)自 百度百科）

一句話概述：OpenSL ES 是一套針對(duì)嵌入式平臺(tái)的音頻標(biāo)準(zhǔn)。

2. Android 與 OpenSL ES 是什么關(guān)系？

Android 2.3 (API 9) 即開(kāi)始支持 OpenSL ES 標(biāo)準(zhǔn)了，通過(guò) NDK 提供相應(yīng)的 API 開(kāi)發(fā)接口，下圖是 Android 官方給出的關(guān)系圖（出處：這里）：

由該圖可以看出，Android 實(shí)現(xiàn)的 OpenSL ES 只是 OpenSL 1.0.1 的子集，并且進(jìn)行了擴(kuò)展，因此，對(duì)于 OpenSL ES API 的使用，我們還需要特別留意哪些是 Android 支持的，哪些是不支持的，具體相關(guān)文檔的地址位于 NDK docs 目錄下：

NDKroot/docs/Additional_library_docs/opensles/index.html
NDKroot/docs/Additional_library_docs/opensles/OpenSL_ES_Specification_1.0.1.pdf

3. 可以做什么？不能做什么？

下面總結(jié)一下 Android OpenSL ES 的特點(diǎn)以及不支持的功能。

特性：

（1）C 語(yǔ)言接口，兼容 C++，需要在 NDK 下開(kāi)發(fā)，能更好地集成在 native 應(yīng)用中

（2）運(yùn)行于 native 層，需要自己管理資源的申請(qǐng)與釋放，沒(méi)有 Dalvik 虛擬機(jī)的垃圾回收機(jī)制

（3）支持 PCM 數(shù)據(jù)的采集，支持的配置：16bit 位寬，16000 Hz采樣率，單通道。（其他的配置不能保證兼容所有平臺(tái)）

（4）支持 PCM 數(shù)據(jù)的播放，支持的配置：8bit/16bit 位寬，單通道/雙通道，小端模式，采樣率（8000, 11025, 12000, 16000, 22050, 24000, 32000, 44100, 48000 Hz）

（5）支持播放的音頻數(shù)據(jù)來(lái)源：res 文件夾下的音頻、assets 文件夾下的音頻、sdcard 目錄下的音頻、在線網(wǎng)絡(luò)音頻、代碼中定義的音頻二進(jìn)制數(shù)據(jù)等等

不支持：

（1）不支持版本低于 Android 2.3 (API 9) 的設(shè)備

（2）沒(méi)有全部實(shí)現(xiàn) OpenSL ES 定義的特性和功能

（3）不支持 MIDI

（4）不支持直接播放 DRM 或者 加密的內(nèi)容

（5）不支持音頻數(shù)據(jù)的編解碼，如需編解碼，需要使用 MediaCodec API 或者第三方庫(kù)

（6）在音頻延時(shí)方面，相比于上層 API，并沒(méi)有特別明顯地改進(jìn)

4. 用 OpenSL ES 開(kāi)發(fā)音頻應(yīng)用有什么好處 ？

（1）避免音頻數(shù)據(jù)頻繁在 native 層和 Java 層拷貝，提高效率

（2）相比于 Java API，可以更靈活地控制參數(shù)

（3）由于是 C 代碼，因此可以做深度優(yōu)化，比如采用 NEON 優(yōu)化

（4）代碼細(xì)節(jié)更難被反編譯

（5）其他，待添加

5. 示例代碼

有個(gè)老外（Victor Lazzarini）為 Android OpenSL ES API 寫(xiě)了一篇不錯(cuò)的介紹，并給出了一些示例代碼，鏈接如下：

https://audioprograming.wordpress.com/2012/03/03/android-audio-streaming-with-opensl-es-and-the-ndk/

我提取了其中的兩個(gè)文件，修改了一下，整理到我的 AudioDemo 示例中了，個(gè)人覺(jué)得有更好地演示效果，地址如下：

https://github.com/Jhuster/AudioDemo

6. 有哪些不錯(cuò)的資源 ？

《OpenSL ES Basics》

《Native Audio: OpenSL ES for Android》

《Android Audio Architecture》

《OpenSL ES for Android》

《Tutorials for OpenSL ES for Android》

《Android.NDK.Beginner's.Guide.pdf》

《Getting Started with OpenSL on Android》

《Android audio streaming with OpenSL ES and the NDK》

7. 小結(jié)

關(guān)于如何 Android OpenSL ES API 就介紹到這兒了，文章中有不清楚的地方歡迎留言或者來(lái)信 lujun.hust@gmail.com 交流，或者關(guān)注我的新浪微博 @盧_俊 或者 微信公眾號(hào) @Jhuster 獲取最新的文章和資訊。

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新聞標(biāo)題：Android音頻開(kāi)發(fā)（6）：使用OpenSLESAPI（上）-創(chuàng)新互聯(lián)
URL標(biāo)題：http://bm7419.com/article38/dgdssp.html

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