harmony 鸿蒙使用OpenSL ES开发音频播放功能

2023-06-24
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使用OpenSL ES开发音频播放功能

OpenSL ES全称为Open Sound Library for Embedded Systems，是一个嵌入式、跨平台、免费的音频处理库。为嵌入式移动多媒体设备上的应用开发者提供标准化、高性能、低延迟的API。OpenHarmony的Native API基于Khronos Group开发的OpenSL ES 1.0.1 API 规范实现，开发者可以通过<OpenSLES.h>和<OpenSLES_OpenHarmony.h>在OpenHarmony上使用相关API。

OpenHarmony上的OpenSL ES

OpenSL ES中提供了以下的接口，OpenHarmony当前仅实现了部分接口，可以实现音频播放的基础功能。

调用未实现接口后会返回SL_RESULT_FEATURE_UNSUPPORTED，当前没有相关扩展可以使用。

以下列表列举了OpenHarmony上已实现的OpenSL ES的接口，具体说明请参考OpenSL ES规范：

OpenHarmony上支持的Engine接口：
- SLresult (*CreateAudioPlayer) (SLEngineItf self, SLObjectItf * pPlayer, SLDataSource *pAudioSrc, SLDataSink *pAudioSnk, SLuint32 numInterfaces, const SLInterfaceID * pInterfaceIds, const SLboolean * pInterfaceRequired)
- SLresult (*CreateAudioRecorder) (SLEngineItf self, SLObjectItf * pRecorder, SLDataSource *pAudioSrc, SLDataSink *pAudioSnk, SLuint32 numInterfaces, const SLInterfaceID * pInterfaceIds, const SLboolean * pInterfaceRequired)
- SLresult (*CreateOutputMix) (SLEngineItf self, SLObjectItf * pMix, SLuint32 numInterfaces, const SLInterfaceID * pInterfaceIds, const SLboolean * pInterfaceRequired)
OpenHarmony上支持的Object接口：
- SLresult (*Realize) (SLObjectItf self, SLboolean async)
- SLresult (*GetState) (SLObjectItf self, SLuint32 * pState)
- SLresult (*GetInterface) (SLObjectItf self, const SLInterfaceID iid, void * pInterface)
- void (*Destroy) (SLObjectItf self)
OpenHarmony上支持的Playback接口：
- SLresult (*SetPlayState) (SLPlayItf self, SLuint32 state)
- SLresult (*GetPlayState) (SLPlayItf self, SLuint32 *pState)
OpenHarmony上支持的Volume控制接口：
- SLresult (*SetVolumeLevel) (SLVolumeItf self, SLmillibel level)
- SLresult (*GetVolumeLevel) (SLVolumeItf self, SLmillibel *pLevel)
- SLresult (*GetMaxVolumeLevel) (SLVolumeItf self, SLmillibel *pMaxLevel)
OpenHarmony上支持的BufferQueue接口：

以下接口需引入<OpenSLES_OpenHarmony.h>使用。 |接口|说明| |——–|——–| |SLresult (*Enqueue) (SLOHBufferQueueItf self, const void *buffer, SLuint32 size)|根据情况将buffer加到相应队列中。
如果是播放操作，则将带有音频数据的buffer插入到filledBufferQ_队列中；如果是录音操作，则将录音使用后的空闲buffer插入到freeBufferQ_队列中。
self：表示调用该函数的BufferQueue接口对象。
buffer：播放时表示带有音频数据的buffer，录音时表示已存储完录音数据后的空闲buffer。
size：表示buffer的大小。| |SLresult (*Clear) (SLOHBufferQueueItf self)|释放BufferQueue接口对象。
self：表示调用该函数的BufferQueue接口对象将被释放。| |SLresult (*GetState) (SLOHBufferQueueItf self, SLOHBufferQueueState *state)|获取BufferQueue接口对象状态。
self：表示调用该函数的BufferQueue接口对象。
state：BufferQueue的当前状态。| |SLresult (*RegisterCallback) (SLOHBufferQueueItf self, SlOHBufferQueueCallback callback, void* pContext)|注册回调函数。
self：表示调用该函数的BufferQueue接口对象。
callback：播放/录音时注册的回调函数。
pContext：播放时传入待播放音频文件，录音时传入将要录制的音频文件。| |SLresult (*GetBuffer) (SLOHBufferQueueItf self, SLuint8** buffer, SLuint32* size)|根据情况获取相应的buffer。
如果是播放操作，则从freeBufferQ_队列中获取空闲buffer；如果是录音操作，则从filledBufferQ_队列中获取携带录音数据的buffer。
self：表示调用该函数的BufferQueue接口对象。
buffer：播放时表示空闲的buffer，录音时表示携带录音数据的buffer。
size：表示buffer的大小。|

完整示例

参考以下示例代码，播放一个音频文件。

添加头文件。

   #include <OpenSLES.h>
   #include <OpenSLES_OpenHarmony.h>
   #include <OpenSLES_Platform.h>

使用slCreateEngine接口和获取engine实例。

   SLObjectItf engineObject = nullptr;
   slCreateEngine(&engineObject, 0, nullptr, 0, nullptr, nullptr);
   (*engineObject)->Realize(engineObject, SL_BOOLEAN_FALSE);

获取接口SL_IID_ENGINE的engineEngine实例。

   SLEngineItf engineEngine = nullptr;
   (*engineObject)->GetInterface(engineObject, SL_IID_ENGINE, &engineEngine);

配置播放器信息，创建AudioPlayer。

   SLDataLocator_BufferQueue slBufferQueue = {
       SL_DATALOCATOR_BUFFERQUEUE,
       0
   };
   
   // 具体参数需要根据音频文件格式进行适配
   SLDataFormat_PCM pcmFormat = {
       SL_DATAFORMAT_PCM,
       2,                           // 通道数
       SL_SAMPLINGRATE_48,          // 采样率
       SL_PCMSAMPLEFORMAT_FIXED_16, // 音频采样格式
       0,
       0,
       0
   };
   SLDataSource slSource = {&slBufferQueue, &pcmFormat};
   SLObjectItf pcmPlayerObject = nullptr;
   (*engineEngine)->CreateAudioPlayer(engineEngine, &pcmPlayerObject, &slSource, nullptr, 0, nullptr, nullptr);
   (*pcmPlayerObject)->Realize(pcmPlayerObject, SL_BOOLEAN_FALSE);

获取接口SL_IID_OH_BUFFERQUEUE的bufferQueueItf实例。

   SLOHBufferQueueItf bufferQueueItf;
   (*pcmPlayerObject)->GetInterface(pcmPlayerObject, SL_IID_OH_BUFFERQUEUE, &bufferQueueItf);

打开音频文件，注册BufferQueueCallback回调。

   static void BufferQueueCallback (SLOHBufferQueueItf bufferQueueItf, void *pContext, SLuint32 size)
   {
       SLuint8 *buffer = nullptr;
       SLuint32 pSize;
       (*bufferQueueItf)->GetBuffer(bufferQueueItf, &buffer, &pSize);
       // 将待播放音频数据写入buffer
       (*bufferQueueItf)->Enqueue(bufferQueueItf, buffer, size);
   }
   void *pContext; // 可传入自定义的上下文信息，会在Callback内收到
   (*bufferQueueItf)->RegisterCallback(bufferQueueItf, BufferQueueCallback, pContext);

获取接口SL_PLAYSTATE_PLAYING的playItf实例，开始播放。

   SLPlayItf playItf = nullptr;
   (*pcmPlayerObject)->GetInterface(pcmPlayerObject, SL_IID_PLAY, &playItf);
   (*playItf)->SetPlayState(playItf, SL_PLAYSTATE_PLAYING);

结束音频播放。

   (*playItf)->SetPlayState(playItf, SL_PLAYSTATE_STOPPED);
   (*pcmPlayerObject)->Destroy(pcmPlayerObject);
   (*engineObject)->Destroy(engineObject);