IOS音频1:之采用四种方式播放音频文件AudioToolbox AVFoundation OpenAL AUDIO QUEUE

Posted 2020-07-12 天牛

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在本卷你可以学到什么？

采用四种方法设计应用于各种场合的音频播放器：

基于AudioToolbox.framework框架。播放系统声音文件。

基于AVFoundation.framework框架。播放多种音频格式文件。具有高级音频播放器功能。如实时显示进度、功率，控制音量、播放时间等。

基于OPENAL框架。实现对本地音频文件播放，播放pcm音频文件，3D音频特效。

基于AUDIOQUEUE音频队列。实现对音频信号流播放。可以分段提取音频流数据。

利用FFMPEG完成对音频信号编解码，如wav、mp3等音频文件类型。

结合Matlab仿真软件实现特殊音效处理。如汤姆猫音频。

利用SOUND TOUCH开源库，实现各种高级音频处理。如男声变女声。

 

iOS多媒体层结构概述

    ios从体系结构上一般可以分为四个层次，如图1所示。分别是Cocoa 触摸框架层（theCocoa Touch layer）、媒体层（the Media layer）、核心服务层（the Core Services layer）、核心操作系统（the Core OS layer）。

    手机带给用户的直接体验无外乎音频、图像、视频。因而多媒体层在整个IOS的体系结构中扮演着非常重要的角色。利用IOS提供的音频、图像、视频框架可以帮助IOS开发人员快速的完成客户提出的高级音视频动画体验。同时这些框架也为开发人员访问底层结构提供了一条便捷之路。下面分别就音频、图像、视频三个方面介绍多媒体层的构成情况。

 

音频技术层：

音频技术层设计到的框架主要有：AVFoundation.framework、CoreAudio.framework、AudioToolbox.framework、AudioUnit.framework、OpenAL.framework 等。每个技术层都包含了众多的framework框架，而每一种框架中又有各种OC类的方法。在这里我们选择几种较为重要的类向大家介绍一下。

AVFoundation.framework：

AVFoundation.framework是音频技术层中非常重要的一个层，利用其包含的众多OC方法可以很方便的定制各种音频播放器，并实现一些高级功能。AVFoundation可以播放系统中声音文件以及原始音频数据。当然利用此框架还可以实现声音的混叠效果，同时控制多个音频文件的播放。

CoreAudio.framework：

主要用于定制各种音频的数据类型。

AudioToolbox.framework：

可以播放或者录制音频文件。同时还可以对原始音频数据文件进行操作。经过一定的设置还可以实现震动等效果。

OPEN AL.framework：

Open al（ Open Audio Library）是一项跨平台的音频处理方案。通过此框架可以方便的实现各种音频文件的播放。同时还可以实现对pcm音频文件的播放。尤其是在3D音效技术中，具有非常重要的作用。通过此技术可以很方便的在游戏以及一些特殊的场合实现3D音频特效。

IOS音频技术层可以播放各种音频格式的音频文件，同时也可以播放已经定制安装相应音频编解码器的音频文件。具体来说主要支持以下几种音频文件：

WAV：WAV是微软公司开发的一种音频格式，它几乎没有对采集的数字音频信号进行失真处理，因此可以很好的还原声音的原始信息。

MP3：是今年来最流行的音频处理算法，它在不对音质造成太大影响的情况下最大限度的压缩了数据的大小。

AAC：AAC音频文件的全称是Advanced Audio Coding，采用和mp3完全不同的数据压缩算法，相较于mp3来说具有更高的性价比，音质较好。

Caf：ios设备录音时经常存储的一种音频文件类型。

……

图像技术层：

图像处理是视频处理的基础，同时也是人们视觉体验种非常重要的部分。图像技术层设计到的技术主要有：Core Graphics、Core Animation、Image I/O、OpenGL ES等。正是由于图像技术层提供了这些众多的工具，才能使得我们方便的对图像进行处理。下面我们简单介绍一下每种技术的作用。

Core Graphics：

Core Graphics（CoreGraphics.framework）主要利用Quartz2D实现对二维图像的处理，因此也经常将其称之为Quartz 2D技术。

Core Animation：

与二维图像处理相对应，Core Animation主要应用于二维动画的制作，以及一些高级高级视觉效果的渲染。

Image I/O：

Image I/O（ImageIO.framework）可以看出是图像的输入输出管理，可以利用此框架处理图像的基本像素信息。该框架的使用是建立在 Core Graphics数据类型和函数之上的。

OpenGL ES：

OpenGL ES（OpenGLfor Embedded Systems）是Open Gl专门针对嵌入式操作系统量身定制的。提供完备的2d、3d图像处理API，功能非常强大。是游戏图像、高清图像的首先技术方案。

IOS兼容多种图像格式，如常用的png、jpeg、bmp等都有很好的支持。

视频技术层：

目前3G在国内已经基本普及，而由此带来的高速率视频下载、花哨的视频分享已成为ios系统的一个重要特点。为了方便开发人员可以方便定制自己个性的播放器，ios提供了众多视频应用框架。Media play.framework

Media play.framework：

Media play.framework可以看作是一款高级视频播放器的框架，利用此框架你可以快速的设计出一个视频播放器。但缺点是不方便用户在上面进行二次开发。

ios可以播放多种视频类型文件，如mp4、m4v、3gp、mov等。