iOS -录音-音频的拼接剪切以及边录边压缩转码

总体内容
1、录音实现

2、录音的编辑 (拼接音频:可以设置多段，音频的剪切：按照时间段剪切)

3、lame静态库进行压缩转码

一、录音实现
1.1、导入 AVFoundation 框架,多媒体的处理, 基本上都使用这个框架

#import <AVFoundation/AVFoundation.h>

1.2、使用 AVAudioRecorder 进行录音，定义一个JKAudioTool 管理录音的类

(1)、定义一个录音对象，懒加载

@property (nonatomic, strong) AVAudioRecorder *audioRecorder;

-(AVAudioRecorder *)audioRecorder
{
if (!_audioRecorder) {

   // 0. 设置录音会话
   /**
     AVAudioSessionCategoryPlayAndRecord: 可以边播放边录音(也就是平时看到的背景音乐)
    */
   [[AVAudioSession sharedInstance] setCategory:AVAudioSessionCategoryPlayAndRecord error:nil];
   // 启动会话
   [[AVAudioSession sharedInstance] setActive:YES error:nil];

   // 1. 确定录音存放的位置
   NSURL *url = [NSURL URLWithString:self.recordPath];

   // 2. 设置录音参数
   NSMutableDictionary *recordSettings = [[NSMutableDictionary alloc] init];
   // 设置编码格式
   /**
     kAudioFormatLinearPCM: 无损压缩，内容非常大
     kAudioFormatMPEG4AAC
   */
   [recordSettings setValue :[NSNumber numberWithInt: kAudioFormatLinearPCM] forKey: AVFormatIDKey];
   // 采样率(通过测试的数据，根据公司的要求可以再去调整)，必须保证和转码设置的相同
   [recordSettings setValue :[NSNumber numberWithFloat:11025.0] forKey: AVSampleRateKey];
   // 通道数（必须设置为双声道, 不然转码生成的 MP3 会声音尖锐变声.）
   [recordSettings setValue :[NSNumber numberWithInt:2] forKey: AVNumberOfChannelsKey];

   //音频质量,采样质量(音频质量越高，文件的大小也就越大)
   [recordSettings setValue:[NSNumber numberWithInt:AVAudioQualityMin] forKey:AVEncoderAudioQualityKey];

   // 3. 创建录音对象
   _audioRecorder = [[AVAudioRecorder alloc] initWithURL:url settings:recordSettings error:nil];
   _audioRecorder.meteringEnabled = YES;
 }

return _audioRecorder;
}

提示：设置 AVAudioSessionCategoryPlayAndRecord: 可以边播放边录音(也就是平时看到的背景音乐)

[[AVAudioSession sharedInstance] setCategory:AVAudioSessionCategoryPlayAndRecord error:nil];

AVSampleRateKey 必须保证和转码设置的相同.

AVNumberOfChannelsKey 必须设置为双声道, 不然转码生成的 MP3 会声音尖锐变声.

(2)、开始录音

• (void)beginRecordWithRecordPath: (NSString *)recordPath {
  // 记录录音地址
  _recordPath = recordPath;
  // 准备录音
  [self.audioRecorder prepareToRecord];
  // 开始录音
  [self.audioRecorder record];
  }

(3)、结束录音

• (void)endRecord {
  [self.audioRecorder stop];
  }

(4)、暂停录音

• (void)pauseRecord {
  [self.audioRecorder pause];
  }

(5)、删除录音

• (void)deleteRecord {
  [self.audioRecorder stop];
  [self.audioRecorder deleteRecording];
  }

(6)、重新录音

• (void)reRecord {

  self.audioRecorder = nil;
  [self beginRecordWithRecordPath:self.recordPath];
  }

(7)、更新音频测量值

-(void)updateMeters
{
[self.audioRecorder updateMeters];
}

提示：更新音频测量值，注意如果要更新音频测量值必须设置meteringEnabled为YES，通过音频测量值可以即时获得音频分贝等信息 @property(getter=isMeteringEnabled) BOOL meteringEnabled：是否启用音频测量，默认为NO，一旦启用音频测量可以通过updateMeters方法更新测量值

(8)、获得指定声道的分贝峰值

• (float)peakPowerForChannel0{

  [self.audioRecorder updateMeters];
  return [self.audioRecorder peakPowerForChannel:0];
  }

提示：获得指定声道的分贝峰值，注意如果要获得分贝峰值必须在此之前调用updateMeters方法

二、录音的编辑
2.1、理论基础

AVAsset：音频源

AVAssetTrack：素材的轨道

AVMutableComposition ：一个用来合成视频的"合成器"

AVMutableCompositionTrack ："合成器"中的轨道，里面可以插入各种对应的素材

2.2、拼接录音

#pragma mark 音频的拼接：追加某个音频在某个音频的后面
/**
音频的拼接

@param fromPath 前段音频路径
@param toPath 后段音频路径
@param outputPath 拼接后的音频路径
*/
+(void)addAudio:(NSString *)fromPath toAudio:(NSString *)toPath outputPath:(NSString *)outputPath{

// 1. 获取两个音频源
AVURLAsset *audioAsset1 = [AVURLAsset assetWithURL:[NSURL fileURLWithPath:fromPath]];
AVURLAsset *audioAsset2 = [AVURLAsset assetWithURL:[NSURL fileURLWithPath:toPath]];

// 2. 获取两个音频素材中的素材轨道
AVAssetTrack *audioAssetTrack1 = [[audioAsset1 tracksWithMediaType:AVMediaTypeAudio] firstObject];
AVAssetTrack *audioAssetTrack2 = [[audioAsset2 tracksWithMediaType:AVMediaTypeAudio] firstObject];

// 3. 向音频合成器, 添加一个空的素材容器
AVMutableComposition *composition = [AVMutableComposition composition];
AVMutableCompositionTrack *audioTrack = [composition addMutableTrackWithMediaType:AVMediaTypeAudio preferredTrackID:0];

// 4. 向素材容器中, 插入音轨素材
[audioTrack insertTimeRange:CMTimeRangeMake(kCMTimeZero, audioAsset2.duration) ofTrack:audioAssetTrack2 atTime:kCMTimeZero error:nil];
[audioTrack insertTimeRange:CMTimeRangeMake(kCMTimeZero, audioAsset1.duration) ofTrack:audioAssetTrack1 atTime:audioAsset2.duration error:nil];

// 5. 根据合成器, 创建一个导出对象, 并设置导出参数
AVAssetExportSession *session = [[AVAssetExportSession alloc] initWithAsset:composition presetName:AVAssetExportPresetAppleM4A];
session.outputURL = [NSURL fileURLWithPath:outputPath];
// 导出类型
session.outputFileType = AVFileTypeAppleM4A;

// 6. 开始导出数据
[session exportAsynchronouslyWithCompletionHandler:^{

      AVAssetExportSessionStatus status = session.status;
      /**
         AVAssetExportSessionStatusUnknown,
         AVAssetExportSessionStatusWaiting,
         AVAssetExportSessionStatusExporting,
         AVAssetExportSessionStatusCompleted,
         AVAssetExportSessionStatusFailed,
         AVAssetExportSessionStatusCancelled
       */
      switch (status) {
           case AVAssetExportSessionStatusUnknown:
              NSLog(@"未知状态");
           break;
           case AVAssetExportSessionStatusWaiting:
              NSLog(@"等待导出");
           break;
           case AVAssetExportSessionStatusExporting:
              NSLog(@"导出中");
           break;
           case AVAssetExportSessionStatusCompleted:{

              NSLog(@"导出成功，路径是：%@", outputPath);
           }
           break;
           case AVAssetExportSessionStatusFailed:

              NSLog(@"导出失败");
           break;
           case AVAssetExportSessionStatusCancelled:
              NSLog(@"取消导出");
           break;
           default:
           break;
       }   
 }];  

}

2.3、音频的剪切

/**
音频的剪切

@param audioPath 要剪切的音频路径
@param fromTime 开始剪切的时间点
@param toTime 结束剪切的时间点
@param outputPath 剪切成功后的音频路径
*/
+(void)cutAudio:(NSString *)audioPath fromTime:(NSTimeInterval)fromTime toTime:(NSTimeInterval)toTime outputPath:(NSString *)outputPath{

 // 1. 获取音频源
 AVURLAsset *asset = [AVURLAsset assetWithURL:[NSURL fileURLWithPath:audioPath]];

 // 2. 创建一个音频会话, 并且,设置相应的配置
 AVAssetExportSession *session = [AVAssetExportSession exportSessionWithAsset:asset presetName:AVAssetExportPresetAppleM4A];
 session.outputFileType = AVFileTypeAppleM4A;
 session.outputURL = [NSURL fileURLWithPath:outputPath];
CMTime startTime = CMTimeMake(fromTime, 1);
CMTime endTime = CMTimeMake(toTime, 1);
session.timeRange = CMTimeRangeFromTimeToTime(startTime, endTime);

 // 3. 导出
 [session exportAsynchronouslyWithCompletionHandler:^{
      AVAssetExportSessionStatus status = session.status;
      if (status == AVAssetExportSessionStatusCompleted)        
      {
            NSLog(@"导出成功");
      }
 }];

}
三、lame静态库
3.1、lame 静态库简介

LAME 是一个开源的MP3音频压缩软件。LAME是一个递归缩写，来自LAME Ain’t an MP3 Encoder（LAME不是MP3编码器）。它自1998年以来由一个开源社区开发，目前是公认有损品质MP3中压缩效果最好的编码器。

Lame 的转码压缩, 是把录制的 PCM 转码成 MP3, 所以录制的 AVFormatIDKey 设置成 kAudioFormatLinearPCM(无损压缩，内容非常大) , 生成的文件可以是 caf 或者 wav.

3.2、如何使用lame

第一步: 下载 lame 的最新版本并解压

第二步: 把下载的 lame 生成静态库,我们使用脚本

下载 build 的脚本

创建一个文件夹放 脚本 与 下载的lame

修改脚本里面的 SOURCE=“lame” 名字与 下载的lame名字一致，也可以把 下载的lame名字 改为 lame,那么就不需要改脚本的内容

1550802366890392.png

修改脚本里面的 SOURCE="lame" 名字与 下载的lame名字一致，也可以把 下载的lame名字 改为 lame,那么就不需要改脚本的内容

改脚本为可执行脚本

chmod +x build-lame.sh

执行脚本

./build-lame.sh

执行脚本的结果如下：生成三个文件

执行脚本的结果如下：生成三个文件

提示：我们要的是支持多种架构的 fat-lame 文件,把 fat-lame 里面的 lame.h 与 libmp3lame.a 拖走即可

第三步: 导入静态库到工程, 开始使用，我们把代码都写在 JKLameTool 类里面,具体的分析放在 3.3

3.3、lame 的使用，代码都在 JKLameTool 里面

<1>、录完音频 统一 caf 转 mp3，核心代码如下

/**
caf 转 mp3
如果录音时间比较长的话,会要等待几秒…
@param sourcePath 转 mp3 的caf 路径
@param isDelete 是否删除原来的 caf 文件，YES：删除、NO：不删除
@param success 成功的回调
@param fail 失败的回调
*/

• (void)audioToMP3:(NSString *)sourcePath isDeleteSourchFile: (BOOL)isDelete withSuccessBack:(void(^)(NSString *resultPath))success withFailBack:(void(^)(NSString *error))fail{

  dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{

    // 输入路径
    NSString *inPath = sourcePath;
  
    // 判断输入路径是否存在
    NSFileManager *fm = [NSFileManager defaultManager];
    if (![fm fileExistsAtPath:sourcePath])
    {
          if (fail) {
             fail(@"文件不存在");
          }
          return;
    }
  
    // 输出路径
    NSString *outPath = [[sourcePath stringByDeletingPathExtension] stringByAppendingString:@".mp3"];
  
    @try {
          int read, write;
          //source 被转换的音频文件位置
          FILE *pcm = fopen([inPath cStringUsingEncoding:1], "rb");  
          //skip file header
          fseek(pcm, 4*1024, SEEK_CUR);                                   
          //output 输出生成的Mp3文件位置
          FILE *mp3 = fopen([outPath cStringUsingEncoding:1], "wb");  
  
          const int PCM_SIZE = 8192;
          const int MP3_SIZE = 8192;
          short int pcm_buffer[PCM_SIZE*2];
          unsigned char mp3_buffer[MP3_SIZE];
  
          lame_t lame = lame_init();
          lame_set_in_samplerate(lame, 11025.0);
          lame_set_VBR(lame, vbr_default);
          lame_init_params(lame);
  
          do {
             size_t size = (size_t)(2 * sizeof(short int));
             read = (int)fread(pcm_buffer, size, PCM_SIZE, pcm);
             if (read == 0)
                  write = lame_encode_flush(lame, mp3_buffer, MP3_SIZE);
             else
                  write = lame_encode_buffer_interleaved(lame, pcm_buffer, read, mp3_buffer, MP3_SIZE);
  
                  fwrite(mp3_buffer, write, 1, mp3);
  
           } while (read != 0);
  
          lame_close(lame);
          fclose(mp3);
          fclose(pcm);
   }
  
   @catch (NSException *exception) {
         NSLog(@"%@",[exception description]);
   }
  
   @finally {
  
       if (isDelete) {
  
            NSError *error;
            [fm removeItemAtPath:sourcePath error:&error];
            if (error == nil)
            {
               // NSLog(@"删除源文件成功");
            }
        }
        if (success) {
             success(outPath);
        }
   }
  

  });
  }

<2>、caf 转 mp3 : 录音的同时转码,这个是学习iOS 使用 Lame 转码 MP3 的最正确姿势，代码结构上在此基础上进行了封装和改进，具体的请看 JKLameTool 类，在此不再重复，核心思想如下：

边录边转码, 只是我们在可以录制后,重新开一个线程来进行文件的转码

当录音进行中时, 会持续读取到指定大小文件,进行编码, 读取不到,则线程休眠

在 while 的条件中, 我们收到 录音结束的条件,则会结束 do while 的循环.

我们需要在录制结束后发送一个信号, 让 do while 跳出循环

四、上面那么的内容封装之后使用方式如下
4.1、导入 #import “JKRecorderKit.h”，录音都存在 /Library/Caches/JKRecorder 里面

4.2、使用 JKAudioTool 类进行调用 录音的一系列操作，如下

开始录音

// 目前使用 caf 格式, test2：录音的名字 caf:录音的格式
[[JKAudioTool shareJKAudioTool]beginRecordWithRecordName:@“test2” withRecordType:@“caf” withIsConventToMp3:YES];

完成录音

[[JKAudioTool shareJKAudioTool]endRecord];

暂停录音

[[JKAudioTool shareJKAudioTool]pauseRecord];

删除录音

[[JKAudioTool shareJKAudioTool]deleteRecord];

caf 转 mp3，第一个参数是原音频的路径，第二个参数是转换为 MP3 后是否删除原来的路径

[JKLameTool audioToMP3:[cachesRecorderPath stringByAppendingPathComponent:@“test2.caf”] isDeleteSourchFile:YES withSuccessBack:^(NSString * _Nonnull resultPath) {

NSLog(@"转为MP3后的路径=%@",resultPath);

} withFailBack:^(NSString * _Nonnull error) {
NSLog(@“转换失败：%@”,error);

}];

提示：更多的内容请看demo里面的封装

补充：封装类的说明

JKLameTool：对 lame静态库的使用

JKSingle：单利的封装

JKAudioTool：录音的封装

JKAudioFileTool：录音文件的操作，音频拼接，剪切，m4a格式转caf格式，caf格式转m4a格式

JKAudioPlayerTool：音频的简单播放封装

JKAudioFilePathTool：沙盒路径的一些操作

最后：测试的https://github.com/JoanKing/JKRecorderKit