Audio File Stream:它的作用是用來(lái)讀取采樣率向族、碼率搀继、時(shí)長(zhǎng)等基本信息以及分離音頻幀窘面。
音頻文件流服務(wù)支持以下音頻數(shù)據(jù)類型:
- AIFF
- AFIC
- WAVE
- CAF
- NeXT
- ADTS
- MPEG Audio Layer 3
- AAC
一、初始化AudioFileStream
OSStatus AudioFileStreamOpen(void *inClientData,
AudioFileStream_PropertyListenerProc inPropertyListenerProc,
AudioFileStream_PacketsProc inPacketsProc, AudioFileTypeID inFileTypeHint,
AudioFileStreamID _Nullable *outAudioFileStream);
參數(shù)：
- inClientData：指向要傳遞給回調(diào)函數(shù)的值或結(jié)構(gòu)的指針叽躯。
- inPropertyListenerProc：您的屬性偵聽(tīng)器回調(diào)财边。只要解析器在數(shù)據(jù)流中找到屬性的值，就會(huì)使用屬性ID調(diào)用屬性偵聽(tīng)器点骑。然后您可以調(diào)用和函數(shù)來(lái)獲取該屬性的值酣难。AudioFileStreamGetPropertyInfoAudioFileStreamGetProperty
- inPacketsProc:您的音頻數(shù)據(jù)回調(diào)谍夭。只要解析器在數(shù)據(jù)流中找到音頻數(shù)據(jù)包，它就會(huì)將數(shù)據(jù)傳遞給您的音頻數(shù)據(jù)回調(diào)憨募。
- inFileTypeHint:音頻文件類型提示紧索。如果您打算傳遞給解析器的音頻文件流的類型是解析器無(wú)法輕松或唯一地根據(jù)數(shù)據(jù)（例如ADTS或AC3）確定的類型，則可以使用此參數(shù)指示類型菜谣。音頻文件服務(wù)中的枚舉中列出了可能的值齐板。AudioFileTypeID
無(wú)法確定音頻文件類型，請(qǐng)通過(guò)0葛菇。- outAudioFileStream:在輸出上甘磨，表示音頻文件流解析器的不透明對(duì)象。該對(duì)象在本文檔中被稱為音頻文件流解析器ID眯停。您需要將此ID傳遞給音頻文件流API中的其他功能济舆。
AudioFileTypeID:
CF_ENUM(AudioFileTypeID) {
kAudioFileAIFFType = 'AIFF',
kAudioFileAIFCType = 'AIFC',
kAudioFileWAVEType = 'WAVE',
kAudioFileRF64Type = 'RF64',
kAudioFileSoundDesigner2Type = 'Sd2f',
kAudioFileNextType = 'NeXT',
kAudioFileMP3Type = 'MPG3', // mpeg layer 3
kAudioFileMP2Type = 'MPG2', // mpeg layer 2
kAudioFileMP1Type = 'MPG1', // mpeg layer 1
kAudioFileAC3Type = 'ac-3',
kAudioFileAAC_ADTSType = 'adts',
kAudioFileMPEG4Type = 'mp4f',
kAudioFileM4AType = 'm4af',
kAudioFileM4BType = 'm4bf',
kAudioFileCAFType = 'caff',
kAudioFile3GPType = '3gpp',
kAudioFile3GP2Type = '3gp2',
kAudioFileAMRType = 'amrf',
kAudioFileFLACType = 'flac'
};
二、解析數(shù)據(jù)
獲取一些流式數(shù)據(jù)莺债。當(dāng)有數(shù)據(jù)傳遞給解析器時(shí)調(diào)用該函數(shù)滋觉。按順序?qū)?shù)據(jù)發(fā)送到解析器，如果可能的話齐邦，沒(méi)有間隙椎侠。
OSStatus AudioFileStreamParseBytes(
AudioFileStreamID inAudioFileStream,
UInt32 inDataByteSize,
const void *inData,
AudioFileStreamParseFlags inFlags);
參數(shù)
- inAudioFileStream:傳遞數(shù)據(jù)的解析器的ID。解析器ID由初始化時(shí)返回措拇。
- inDataByteSize：本次解析的數(shù)據(jù)字節(jié)
- inData：需要解析的數(shù)據(jù)
- inFlags：本次的解析和上一次解析是否是連續(xù)的關(guān)系我纪，如果是連續(xù)的傳入0，不連續(xù)傳kAudioFileStreamParseFlag_Discontinuity
這里需要插入解釋一下何謂“連續(xù)”丐吓。在第一篇中我們提到過(guò)形如MP3的數(shù)據(jù)都以幀的形式存在的浅悉，解析時(shí)也需要以幀為單位解析。但在解碼之前我們不可能知道每個(gè)幀的邊界在第幾個(gè)字節(jié)券犁，所以就會(huì)出現(xiàn)這樣的情況：我們傳給AudioFileStreamParseBytes的數(shù)據(jù)在解析完成之后會(huì)有一部分?jǐn)?shù)據(jù)余下來(lái)术健，這部分?jǐn)?shù)據(jù)是接下去那一幀的前半部分，如果再次有數(shù)據(jù)輸入需要繼續(xù)解析時(shí)就必須要用到前一次解析余下來(lái)的數(shù)據(jù)才能保證幀數(shù)據(jù)完整粘衬，所以在正常播放的情況下傳入0即可荞估。目前知道的需要傳入kAudioFileStreamParseFlag_Discontinuity的情況有兩個(gè)，一個(gè)是在seek完畢之后顯然seek后的數(shù)據(jù)和之前的數(shù)據(jù)完全無(wú)關(guān)稚新；
AudioFileStreamParseBytes方法的返回值表示當(dāng)前的數(shù)據(jù)是否被正常解析勘伺，如果OSStatus的值不是noErr則表示解析不成功，其中錯(cuò)誤碼包括：
enum
{
//指定的文件類型不受支持枷莉。
kAudioFileStreamError_UnsupportedFileType = 'typ?',
//數(shù)據(jù)格式不受指定文件類型的支持
kAudioFileStreamError_UnsupportedDataFormat = 'fmt?',
//該屬性不受支持
kAudioFileStreamError_UnsupportedProperty = 'pty?',
//為屬性數(shù)據(jù)提供的緩沖區(qū)大小不正確
kAudioFileStreamError_BadPropertySize = '!siz',
//由于流式音頻文件的數(shù)據(jù)包表或其他定義信息不存在或出現(xiàn)在音頻數(shù)據(jù)之后娇昙，因此不可能產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)包。
kAudioFileStreamError_NotOptimized = 'optm',
//數(shù)據(jù)包偏移小于0或超過(guò)文件末尾笤妙，或者在構(gòu)建數(shù)據(jù)包表時(shí)讀取損壞的數(shù)據(jù)包大小冒掌。
kAudioFileStreamError_InvalidPacketOffset = 'pck?',
//該文件格式不正確噪裕，不是其類型的音頻文件的有效實(shí)例，或者未被識(shí)別為音頻文件股毫。
kAudioFileStreamError_InvalidFile = 'dta?',
//音頻數(shù)據(jù)之前膳音，此文件中不存在屬性值。
kAudioFileStreamError_ValueUnknown = 'unk?',
//提供給解析器的數(shù)據(jù)量不足以產(chǎn)生任何結(jié)果铃诬。
kAudioFileStreamError_DataUnavailable = 'more',
//企圖進(jìn)行非法行動(dòng)祭陷。
kAudioFileStreamError_IllegalOperation = 'nope',
//發(fā)生未指定的錯(cuò)誤。
kAudioFileStreamError_UnspecifiedError = 'wht?',
//音頻數(shù)據(jù)中出現(xiàn)不連續(xù)性趣席，音頻文件流服務(wù)無(wú)法恢復(fù)兵志。
kAudioFileStreamError_DiscontinuityCantRecover = 'dsc!'
};
kAudioFileStreamError_NotOptimized:它的含義是說(shuō)這個(gè)音頻文件的文件頭不存在或者說(shuō)文件頭可能在文件的末尾，當(dāng)前無(wú)法正常Parse宣肚，換句話說(shuō)就是這個(gè)文件需要全部下載完才能播放想罕，無(wú)法流播。
注意:AudioFileStreamParseBytes方法每一次調(diào)用都應(yīng)該注意返回值霉涨，一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤就可以不必繼續(xù)Parse了按价。
解析文件格式信息
在調(diào)用AudioFileStreamParseBytes方法進(jìn)行解析時(shí)會(huì)首先讀取格式信息，并同步的進(jìn)入AudioFileStream_PropertyListenerProc回調(diào)方法
typedef void (*AudioFileStream_PropertyListenerProc)(void *inClientData,
AudioFileStreamID inAudioFileStream,
AudioFileStreamPropertyID inPropertyID,
AudioFileStreamPropertyFlags *ioFlags);
參數(shù)
- inClientData:Open方法中的上下文對(duì)象
- inAudioFileStream:inAudioFileStream是和Open方法中第四個(gè)返回參數(shù)AudioFileStreamID一樣笙瑟，表示當(dāng)前FileStream的ID
- inPropertyID:此次回調(diào)解析的信息ID楼镐。表示當(dāng)前PropertyID對(duì)應(yīng)的信息已經(jīng)解析完成信息（例如數(shù)據(jù)格式、音頻數(shù)據(jù)的偏移量等等）往枷，使用者可以通過(guò)AudioFileStreamGetProperty接口獲取PropertyID對(duì)應(yīng)的值或者數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)框产；
extern OSStatus AudioFileStreamGetProperty(AudioFileStreamID inAudioFileStream,
AudioFileStreamPropertyID inPropertyID,
UInt32 * ioPropertyDataSize,
void * outPropertyData);
- ioFlags:ioFlags是一個(gè)返回參數(shù)，表示這個(gè)property是否需要被緩存师溅，如果需要賦值kAudioFileStreamPropertyFlag_PropertyIsCached否則不賦值（這個(gè)參數(shù)我也不知道應(yīng)該在啥場(chǎng)景下使用茅信。盾舌。墓臭。。）妖谴；
這個(gè)回調(diào)會(huì)進(jìn)來(lái)多次窿锉，但并不是每一次都需要進(jìn)行處理，可以根據(jù)需求處理需要的PropertyID進(jìn)行處理（PropertyID列表如下）膝舅。
enum
{
kAudioFileStreamProperty_ReadyToProducePackets = 'redy',
kAudioFileStreamProperty_FileFormat = 'ffmt',
kAudioFileStreamProperty_DataFormat = 'dfmt',
kAudioFileStreamProperty_FormatList = 'flst',
kAudioFileStreamProperty_MagicCookieData = 'mgic',
kAudioFileStreamProperty_AudioDataByteCount = 'bcnt',
kAudioFileStreamProperty_AudioDataPacketCount = 'pcnt',
kAudioFileStreamProperty_MaximumPacketSize = 'psze',
kAudioFileStreamProperty_DataOffset = 'doff',
kAudioFileStreamProperty_ChannelLayout = 'cmap',
kAudioFileStreamProperty_PacketToFrame = 'pkfr',
kAudioFileStreamProperty_FrameToPacket = 'frpk',
kAudioFileStreamProperty_PacketToByte = 'pkby',
kAudioFileStreamProperty_ByteToPacket = 'bypk',
kAudioFileStreamProperty_PacketTableInfo = 'pnfo',
kAudioFileStreamProperty_PacketSizeUpperBound = 'pkub',
kAudioFileStreamProperty_AverageBytesPerPacket = 'abpp',
kAudioFileStreamProperty_BitRate = 'brat',
kAudioFileStreamProperty_InfoDictionary = 'info'
};
1嗡载、kAudioFileStreamProperty_BitRate：表示音頻數(shù)據(jù)的碼率，獲取這個(gè)Property是為了計(jì)算音頻的總時(shí)長(zhǎng)Duration（因?yàn)锳udioFileStream沒(méi)有這樣的接口仍稀。洼滚。）
UInt32 bitRate;
UInt32 bitRateSize = sizeof(bitRate);
OSStatus status = AudioFileStreamGetProperty(inAudioFileStream, kAudioFileStreamProperty_BitRate, &bitRateSize, &bitRate);
if (status != noErr)
{
//錯(cuò)誤處理
}
//在流播放的情況下，有時(shí)數(shù)據(jù)流量比較小時(shí)會(huì)出現(xiàn)ReadyToProducePackets還是沒(méi)有獲取到bitRate的情況技潘，這時(shí)就需要分離一些拼音幀然后計(jì)算平均bitRate遥巴，計(jì)算公式如下：
UInt32 averageBitRate = totalPackectByteCount / totalPacketCout;
2千康、kAudioFileStreamProperty_DataOffset：表示音頻數(shù)據(jù)在整個(gè)音頻文件中的offset（因?yàn)榇蠖鄶?shù)音頻文件都會(huì)有一個(gè)文件頭之后才使真正的音頻數(shù)據(jù)），這個(gè)值在seek時(shí)會(huì)發(fā)揮比較大的作用铲掐，音頻的seek并不是直接seek文件位置而seek時(shí)間（比如seek到2分10秒的位置）拾弃，seek時(shí)會(huì)根據(jù)時(shí)間計(jì)算出音頻數(shù)據(jù)的字節(jié)offset然后需要再加上音頻數(shù)據(jù)的offset才能得到在文件中的真正offset。
SInt64 dataOffset;
UInt32 offsetSize = sizeof(dataOffset);
OSStatus status = AudioFileStreamGetProperty(inAudioFileStream, kAudioFileStreamProperty_DataOffset, &offsetSize, &dataOffset);
if (status != noErr)
{
//錯(cuò)誤處理
}
3摆霉、kAudioFileStreamProperty_DataFormat：表示音頻文件結(jié)構(gòu)信息豪椿，是一個(gè)AudioStreamBasicDescription的結(jié)構(gòu)
struct AudioStreamBasicDescription
{
Float64 mSampleRate;
UInt32 mFormatID;
UInt32 mFormatFlags;
UInt32 mBytesPerPacket;
UInt32 mFramesPerPacket;
UInt32 mBytesPerFrame;
UInt32 mChannelsPerFrame;
UInt32 mBitsPerChannel;
UInt32 mReserved;
};
AudioStreamBasicDescription asbd;
UInt32 asbdSize = sizeof(asbd);
OSStatus status = AudioFileStreamGetProperty(inAudioFileStream, kAudioFileStreamProperty_DataFormat, &asbdSize, &asbd);
if (status != noErr)
{
//錯(cuò)誤處理
}
4、kAudioFileStreamProperty_FormatList：作用和kAudioFileStreamProperty_DataFormat是一樣的携栋，區(qū)別在于用這個(gè)PropertyID獲取到是一個(gè)AudioStreamBasicDescription的數(shù)組搭盾，這個(gè)參數(shù)是用來(lái)支持AAC SBR這樣的包含多個(gè)文件類型的音頻格式。由于到底有多少個(gè)format我們并不知曉婉支，所以需要先獲取一下總數(shù)據(jù)大小
//獲取數(shù)據(jù)大小
Boolean outWriteable;
UInt32 formatListSize;
OSStatus status = AudioFileStreamGetPropertyInfo(inAudioFileStream, kAudioFileStreamProperty_FormatList, &formatListSize, &outWriteable);
if (status != noErr)
{
//錯(cuò)誤處理
}
//獲取formatlist
AudioFormatListItem *formatList = malloc(formatListSize);
OSStatus status = AudioFileStreamGetProperty(inAudioFileStream, kAudioFileStreamProperty_FormatList, &formatListSize, formatList);
if (status != noErr)
{
//錯(cuò)誤處理
}
//選擇需要的格式
for (int i = 0; i * sizeof(AudioFormatListItem) < formatListSize; i++)
{
AudioStreamBasicDescription pasbd = formatList[i].mASBD;
//選擇需要的格式增蹭。。
}
free(formatList);
5磅摹、kAudioFileStreamProperty_AudioDataByteCount：顧名思義滋迈，音頻文件中音頻數(shù)據(jù)的總量。這個(gè)Property的作用一是用來(lái)計(jì)算音頻的總時(shí)長(zhǎng)户誓，二是可以在seek時(shí)用來(lái)計(jì)算時(shí)間對(duì)應(yīng)的字節(jié)offset饼灿。
UInt64 audioDataByteCount;
UInt32 byteCountSize = sizeof(audioDataByteCount);
OSStatus status = AudioFileStreamGetProperty(inAudioFileStream, kAudioFileStreamProperty_AudioDataByteCount, &byteCountSize, &audioDataByteCount);
if (status != noErr)
{
//錯(cuò)誤處理
}
//有時(shí)數(shù)據(jù)流量比較小時(shí)會(huì)出現(xiàn)ReadyToProducePackets還是沒(méi)有獲取到audioDataByteCount的情況，這時(shí)就需要近似計(jì)算audioDataByteCount帝美。一般來(lái)說(shuō)音頻文件的總大小一定是可以得到的（利用文件系統(tǒng)或者Http請(qǐng)求中的contentLength）碍彭，那么計(jì)算方法如下：
UInt32 dataOffset = ...; //kAudioFileStreamProperty_DataOffset
UInt32 fileLength = ...; //音頻文件大小
UInt32 audioDataByteCount = fileLength - dataOffset;
6、kAudioFileStreamProperty_ReadyToProducePackets：這個(gè)PropertyID可以不必獲取對(duì)應(yīng)的值悼潭，一旦回調(diào)中這個(gè)PropertyID出現(xiàn)就代表解析完成庇忌，接下來(lái)可以對(duì)音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行幀分離了。
計(jì)算時(shí)長(zhǎng)Duration
獲取時(shí)長(zhǎng)的最佳方法是從ID3信息中去讀取舰褪，那樣是最準(zhǔn)確的皆疹。如果ID3信息中沒(méi)有存，那就依賴于文件頭中的信息去計(jì)算了占拍。
double duration = (audioDataByteCount * 8) / bitRate
音頻數(shù)據(jù)的字節(jié)總量audioDataByteCount可以通過(guò)kAudioFileStreamProperty_AudioDataByteCount獲取略就，碼率bitRate可以通過(guò)kAudioFileStreamProperty_BitRate獲取也可以通過(guò)Parse一部分?jǐn)?shù)據(jù)后計(jì)算平均碼率來(lái)得到。
對(duì)于CBR數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)用這樣的計(jì)算方法的duration會(huì)比較準(zhǔn)確晃酒，對(duì)于VBR數(shù)據(jù)就不好說(shuō)了表牢。所以對(duì)于VBR數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，最好是能夠從ID3信息中獲取到duration贝次，獲取不到再想辦法通過(guò)計(jì)算平均碼率的途徑來(lái)計(jì)算duration崔兴。
