harmony 鸿蒙音频渲染开发指导

  • 2022-08-09
  • 浏览 (1163)

音频渲染开发指导

简介

AudioRenderer提供了渲染音频文件和控制播放的接口，开发者可以通过本指导，了解如何在输出设备中播放音频文件并管理播放任务。同时，AudioRenderer支持音频中断的功能。 开发者在调用AudioRenderer提供的各个接口时，需要理解以下名词：

  • 音频中断：当优先级较高的音频流需要播放时，AudioRenderer会中断优先级较低的流。例如，当用户在收听音乐时有来电，则优先级较低音乐播放将被暂停。
  • 状态检查：在进行应用开发的过程中，建议开发者通过on(‘stateChange’)方法订阅AudioRenderer的状态变更。因为针对AudioRenderer的某些操作，仅在音频播放器在固定状态时才能执行。如果应用在音频播放器处于错误状态时执行操作，系统可能会抛出异常或生成其他未定义的行为。
  • 异步操作：为保证UI线程不被阻塞，大部分AudioRenderer调用都是异步的。对于每个API均提供了callback函数和Promise函数，以下示例均采用Promise函数，更多方式可参考音频管理API文档AudioRenderer。
  • 焦点模式：OpenHarmony中有两种焦点模式：共享焦点模式和独立焦点模式。其中，共享焦点模式是指，同一个应用创建的所有AudioRenderer对象共享一个焦点对象，应用内部无焦点转移，因此无法触发回调通知；独立焦点模式与之相反，即同一个应用创建的每个AudioRenderer对象都拥有独立的焦点对象，会发生焦点抢占，当应用内部发生焦点抢占，将会发生焦点转移，原本拥有焦点的AudioRenderer对象会获取到相关的回调通知。需要注意的是，默认情况下，应用创建的都是共享焦点，开发者可以调用setInterruptMode()来设置创建的焦点模式，完整示例请参考开发指导14。

运作机制

该模块提供了音频渲染模块的状态变化示意

图1 音频渲染状态示意图

audio-renderer-state

PREPARED状态： 通过调用create()方法进入到该状态。
RUNNING状态： 正在进行音频数据播放，可以在prepared状态通过调用start()方法进入此状态，也可以在pause状态和stopped状态通过调用start()方法进入此状态。
PAUSED状态： 在running状态可以通过pause()方法暂停音频数据的播放，暂停播放之后可以通过调用start()方法继续音频数据播放。
STOPPED状态： 在paused状态可以通过调用stop()方法停止音频数据的播放，在running状态可以通过stop()方法停止音频数据的播放。
RELEASED状态： 在prepared、paused、stop等状态，用户均可通过release()方法释放掉所有占用的硬件和软件资源，并且不会再进入到其他的任何一种状态了。

开发指导

详细API含义可参考：音频管理API文档AudioRenderer

  1. 使用createAudioRenderer()创建一个AudioRenderer实例。 在audioRendererOptions中设置相关参数。该实例可用于音频渲染、控制和获取渲染状态，以及注册通知回调。
    import audio from '@ohos.multimedia.audio';

    let audioStreamInfo = {
        samplingRate: audio.AudioSamplingRate.SAMPLE_RATE_44100,
        channels: audio.AudioChannel.CHANNEL_1,
        sampleFormat: audio.AudioSampleFormat.SAMPLE_FORMAT_S16LE,
        encodingType: audio.AudioEncodingType.ENCODING_TYPE_RAW
    }
    let audioRendererInfo = {
        content: audio.ContentType.CONTENT_TYPE_SPEECH,
        usage: audio.StreamUsage.STREAM_USAGE_VOICE_COMMUNICATION,
        rendererFlags: 0 // 0是音频渲染器的扩展标志位，默认为0
    }
    let audioRendererOptions = {
        streamInfo: audioStreamInfo,
        rendererInfo: audioRendererInfo
    }

    let audioRenderer = await audio.createAudioRenderer(audioRendererOptions);
    console.log("Create audio renderer success.");
  1. 调用start()方法来启动/恢复播放任务。
   async function startRenderer() {
     let state = audioRenderer.state;
     // Renderer start时的状态应该是STATE_PREPARED、STATE_PAUSED和STATE_STOPPED之一.
     if (state != audio.AudioState.STATE_PREPARED && state != audio.AudioState.STATE_PAUSED &&
       state != audio.AudioState.STATE_STOPPED) {
       console.info('Renderer is not in a correct state to start');
       return;
     }

     await audioRenderer.start();

     state = audioRenderer.state;
     if (state == audio.AudioState.STATE_RUNNING) {
       console.info('Renderer started');
     } else {
       console.error('Renderer start failed');
     }
   }

启动完成后，渲染器状态将变更为STATE_RUNNING，然后应用可以开始读取缓冲区。

  1. 调用write()方法向缓冲区写入数据。

将需要播放的音频数据读入缓冲区，重复调用write()方法写入。

   import fs from '@ohos.file.fs';
   import audio from '@ohos.multimedia.audio';

   async function writeBuffer(buf) {
     // 写入数据时，渲染器的状态必须为STATE_RUNNING
     if (audioRenderer.state != audio.AudioState.STATE_RUNNING) {
       console.error('Renderer is not running, do not write');
       return;
     }
     let writtenbytes = await audioRenderer.write(buf);
     console.info(`Actual written bytes: ${writtenbytes} `);
     if (writtenbytes < 0) {
       console.error('Write buffer failed. check the state of renderer');
     }
   }
  
   // 此处是渲染器的合理的最小缓冲区大小（也可以选择其它大小的缓冲区）
   const bufferSize = await audioRenderer.getBufferSize();
   let dir = globalThis.fileDir; //不可直接访问，没权限，切记！！！一定要使用沙箱路径
   const filePath = dir + '/file_example_WAV_2MG.wav'; // 需要渲染的音乐文件 实际路径为：/data/storage/el2/base/haps/entry/files/file_example_WAV_2MG.wav
   console.info(`file filePath: ${ filePath}`);

   let file = fs.openSync(filePath, fs.OpenMode.READ_ONLY);
   let stat = await fs.stat(filePath); //音乐文件信息
   let buf = new ArrayBuffer(bufferSize);
   let len = stat.size % this.bufferSize == 0 ? Math.floor(stat.size / this.bufferSize) : Math.floor(stat.size / this.bufferSize + 1);
   for (let i = 0;i < len; i++) {
     let options = {
       offset: i * this.bufferSize,
       length: this.bufferSize
     }
     let readsize = await fs.read(file.fd, buf, options)
     let writeSize = await new Promise((resolve,reject)=>{
       this.audioRenderer.write(buf,(err,writeSize)=>{
         if(err){
           reject(err)
         }else{
           resolve(writeSize)
         }
       })
     })	
   }

   fs.close(file)
   await audioRenderer.stop(); //停止渲染
   await audioRenderer.release(); //释放资源
  1. （可选）调用pause()方法或stop()方法暂停/停止渲染音频数据。
    async function pauseRenderer() {
      let state = audioRenderer.state;
      // 只有渲染器状态为STATE_RUNNING的时候才能暂停
      if (state != audio.AudioState.STATE_RUNNING) {
        console.info('Renderer is not running');
        return;
      }

      await audioRenderer.pause();

      state = audioRenderer.state;
      if (state == audio.AudioState.STATE_PAUSED) {
        console.info('Renderer paused');
      } else {
        console.error('Renderer pause failed');
      }
    }

    async function stopRenderer() {
      let state = audioRenderer.state;
      // 只有渲染器状态为STATE_RUNNING或STATE_PAUSED的时候才可以停止
      if (state != audio.AudioState.STATE_RUNNING && state != audio.AudioState.STATE_PAUSED) {
        console.info('Renderer is not running or paused');
        return;
      }

      await audioRenderer.stop();

      state = audioRenderer.state;
      if (state == audio.AudioState.STATE_STOPPED) {
        console.info('Renderer stopped');
      } else {
        console.error('Renderer stop failed');
      }
    }
  1. （可选）调用drain()方法清空缓冲区。
    async function drainRenderer() {
      let state = audioRenderer.state;
      // 只有渲染器状态为STATE_RUNNING的时候才能使用drain()
      if (state != audio.AudioState.STATE_RUNNING) {
        console.info('Renderer is not running');
        return;
      }

      await audioRenderer.drain();
      state = audioRenderer.state;
    }
  1. 任务完成，调用release()方法释放相关资源。

AudioRenderer会使用大量的系统资源，所以请确保完成相关任务后，进行资源释放。

    async function releaseRenderer() {
      let state = audioRenderer.state;
      // 渲染器状态不是STATE_RELEASED或STATE_NEW状态，才能release
      if (state == audio.AudioState.STATE_RELEASED||state == audio.AudioState.STATE_NEW) {
        console.info('Renderer already released');
        return;
      }
      await audioRenderer.release();

      state = audioRenderer.state;
      if (state == audio.AudioState.STATE_RELEASED) {
        console.info('Renderer released');
      } else {
        console.info('Renderer release failed');
      }
    }
  1. （可选）获取渲染器相关信息

通过以下代码，可以获取渲染器的相关信息。

   // 获取当前渲染器状态
   let state = audioRenderer.state;
   
   // 获取渲染器信息
   let audioRendererInfo : audio.AudioRendererInfo = await audioRenderer.getRendererInfo();

   // 获取音频流信息
   let audioStreamInfo : audio.AudioStreamInfo = await audioRenderer.getStreamInfo();

   // 获取音频流ID
   let audioStreamId : number = await audioRenderer.getAudioStreamId();

   // 获取纳秒形式的Unix时间戳
   let audioTime : number = await audioRenderer.getAudioTime();

   // 获取合理的最小缓冲区大小
   let bufferSize : number = await audioRenderer.getBuffersize();

   // 获取渲染速率
   let renderRate : audio.AudioRendererRate = await audioRenderer.getRenderRate();
  1. （可选）设置渲染器相关信息

通过以下代码，可以设置渲染器的相关信息。

   // 设置渲染速率为正常速度
   let renderRate : audio.AudioRendererRate = audio.AudioRendererRate.RENDER_RATE_NORMAL;
   await audioRenderer.setRenderRate(renderRate);

   // 设置渲染器音频中断模式为SHARE_MODE
   let interruptMode : audio.InterruptMode = audio.InterruptMode.SHARE_MODE;
   await audioRenderer.setInterruptMode(interruptMode);

   // 设置一个流的音量为0.5
   let volume : number = 0.5;
   await audioRenderer.setVolume(volume);
  1. （可选）使用on(‘audioInterrupt’)方法订阅渲染器音频中断事件，使用off(‘audioInterrupt’)取消订阅事件。

当优先级更高或相等的Stream-B请求激活并使用输出设备时，Stream-A被中断。

在某些情况下，框架会采取暂停播放、降低音量等强制操作，并通过InterruptEvent通知应用。在其他情况下，应用可以自行对InterruptEvent做出响应。

在音频中断的情况下，应用可能会碰到音频数据写入失败的问题。所以建议不感知、不处理中断的应用在写入音频数据前，使用audioRenderer.state检查播放器状态。而订阅音频中断事件，可以获取到更多详细信息，具体可参考InterruptEvent。

需要说明的是，本模块的订阅音频中断事件与AudioManager模块中的on(‘interrupt’)稍有不同。自api9以来，on(‘interrupt’)和off(‘interrupt’)均被废弃。在AudioRenderer模块，当开发者需要监听焦点变化事件时，只需要调用on(‘audioInterrupt’)函数，当应用内部的AudioRenderer对象在start\stop\pause等动作发生时，会主动请求焦点，从而发生焦点转移，相关的AudioRenderer对象即可获取到对应的回调信息。但对除AudioRenderer的其他对象，例如FM、语音唤醒等，应用不会创建对象，此时可调用AudioManager中的on(‘interrupt’)获取焦点变化通知。

   audioRenderer.on('audioInterrupt', (interruptEvent) => {
     console.info('InterruptEvent Received');
     console.info(`InterruptType: ${interruptEvent.eventType}`);
     console.info(`InterruptForceType: ${interruptEvent.forceType}`);
     console.info(`AInterruptHint: ${interruptEvent.hintType}`);

     if (interruptEvent.forceType == audio.InterruptForceType.INTERRUPT_FORCE) {
       switch (interruptEvent.hintType) {
         // 音频框架发起的强制暂停操作，为防止数据丢失，此时应该停止数据的写操作
         case audio.InterruptHint.INTERRUPT_HINT_PAUSE:
           isPlay = false;
           break;
         // 音频框架发起的强制停止操作，为防止数据丢失，此时应该停止数据的写操作
         case audio.InterruptHint.INTERRUPT_HINT_STOP:
           isPlay = false;
           break;
         // 音频框架发起的强制降低音量操作
         case audio.InterruptHint.INTERRUPT_HINT_DUCK:
           break;
         // 音频框架发起的恢复音量操作
         case audio.InterruptHint.INTERRUPT_HINT_UNDUCK:
           break;
       }
     } else if (interruptEvent.forceType == audio.InterruptForceType.INTERRUPT_SHARE) {
       switch (interruptEvent.hintType) {
         // 提醒App开始渲染
         case audio.InterruptHint.INTERRUPT_HINT_RESUME:
           startRenderer();
           break;
         // 提醒App音频流被中断，由App自主决定是否继续（此处选择暂停）
         case audio.InterruptHint.INTERRUPT_HINT_PAUSE:
           isPlay = false;
           pauseRenderer();
           break;
       }
     }
   });

   audioRenderer.off('audioInterrupt'); // 取消音频中断事件的订阅，后续将无法监听到音频中断事件

  1. （可选）使用on(‘markReach’)方法订阅渲染器标记到达事件，使用off(‘markReach’)取消订阅事件。

    注册markReach监听后，当渲染器渲染的帧数到达设定值时，会触发回调并返回设定的值。

    audioRenderer.on('markReach', (reachNumber) => {
  console.info('Mark reach event Received');
  console.info(`The renderer reached frame: ${reachNumber}`);
});


audioRenderer.off('markReach'); // 取消markReach事件的订阅，后续将无法监听到“标记到达”事件

  2. （可选）使用on(‘periodReach’)方法订阅渲染器区间标记到达事件，使用off(‘periodReach’)取消订阅事件。

    注册periodReach监听后，每当渲染器渲染的帧数到达设定值时，会触发回调并返回设定的值。

    audioRenderer.on('periodReach', (reachNumber) => {
  console.info('Period reach event Received');
  console.info(`In this period, the renderer reached frame: ${reachNumber} `);
});


audioRenderer.off('periodReach'); // 取消periodReach事件的订阅，后续将无法监听到“区间标记到达”事件

  3. （可选）使用on(‘stateChange’)方法订阅渲染器音频状态变化事件。

    注册stateChange监听后，当渲染器的状态发生改变时，会触发回调并返回当前渲染器的状态。

    audioRenderer.on('stateChange', (audioState) => {
  console.info('State change event Received');
  console.info(`Current renderer state is: ${audioState}`);
});

  4. （可选）对on()方法的异常处理。

    在使用on()方法时，如果传入的字符串错误或传入的参数类型错误，程序会抛出异常，需要用try catch来捕获。

    try {
  audioRenderer.on('invalidInput', () => { // 字符串不匹配
  })
} catch (err) {
  console.info(`Call on function error,  ${err}`); // 程序抛出401异常
}
try {
  audioRenderer.on(1, () => { // 入参类型错误
  })
} catch (err) {
  console.info(`Call on function error,  ${err}`); // 程序抛出6800101异常
}

  5. （可选）on(‘audioInterrupt’)方法完整示例。 同一个应用中的AudioRender1和AudioRender2在创建时均设置了焦点模式为独立，并且调用on(‘audioInterrupt’)监听焦点变化。刚开始AudioRender1拥有焦点，当AudioRender2获取到焦点时，audioRenderer1将收到焦点转移的通知，打印相关日志。如果AudioRender1和AudioRender2不将焦点模式设置为独立，则监听处理中的日志在应用运行过程中永远不会被打印。

     async runningAudioRender1(){
   let audioStreamInfo = {
     samplingRate: audio.AudioSamplingRate.SAMPLE_RATE_48000,
     channels: audio.AudioChannel.CHANNEL_1,
     sampleFormat: audio.AudioSampleFormat.SAMPLE_FORMAT_S32LE,
     encodingType: audio.AudioEncodingType.ENCODING_TYPE_RAW
   }
   let audioRendererInfo = {
     content: audio.ContentType.CONTENT_TYPE_MUSIC,
     usage: audio.StreamUsage.STREAM_USAGE_MEDIA,
     rendererFlags: 0 // 0是音频渲染器的扩展标志位，默认为0
   }
   let audioRendererOptions = {
     streamInfo: audioStreamInfo,
     rendererInfo: audioRendererInfo
   }


   //1.1 创建对象
   audioRenderer1 = await audio.createAudioRenderer(audioRendererOptions);
   console.info("Create audio renderer 1 success.");


   //1.2 设置焦点模式为独立模式 ：1
   audioRenderer1.setInterruptMode(1).then( data => {
     console.info('audioRenderer1 setInterruptMode Success!');
   }).catch((err) => {
     console.error(`audioRenderer1 setInterruptMode Fail: ${err}`);
   });


   //1.3 设置监听
   audioRenderer1.on('audioInterrupt', async(interruptEvent) => {
     console.info(`audioRenderer1 on audioInterrupt : ${JSON.stringify(interruptEvent)}`)
   });


   //1.4 启动渲染
   await audioRenderer1.start();
   console.info('startAudioRender1 success');


   //1.5 获取缓存区大小，此处是渲染器的合理的最小缓冲区大小（也可以选择其它大小的缓冲区）
   const bufferSize = await audioRenderer1.getBufferSize();
   console.info(`audio bufferSize: ${bufferSize}`);


   //1.6 获取原始音频数据文件
   let dir = globalThis.fileDir; //不可直接访问，没权限，切记！！！一定要使用沙箱路径
   const path1 = dir + '/music001_48000_32_1.wav'; // 需要渲染的音乐文件 实际路径为：/data/storage/el2/base/haps/entry/files/music001_48000_32_1.wav
   console.info(`audioRender1 file path: ${ path1}`);
   let file1 = fs.openSync(path1, fs.OpenMode.READ_ONLY);
   let stat = await fs.stat(path1); //音乐文件信息
   let buf = new ArrayBuffer(bufferSize);
   let len = stat.size % this.bufferSize == 0 ? Math.floor(stat.size / this.bufferSize) : Math.floor(stat.size / this.bufferSize + 1);


   //1.7 通过audioRender对缓存区的原始音频数据进行渲染
   for (let i = 0;i < len; i++) {
     let options = {
       offset: i * this.bufferSize,
       length: this.bufferSize
     }
     let readsize = await fs.read(file.fd, buf, options)
     let writeSize = await new Promise((resolve,reject)=>{
       this.audioRenderer1.write(buf,(err,writeSize)=>{
         if(err){
           reject(err)
         }else{
           resolve(writeSize)
         }
       })
     })	
   }
   fs.close(file1)
   await audioRenderer1.stop(); //停止渲染
   await audioRenderer1.release(); //释放资源
 }


 async runningAudioRender2(){
   let audioStreamInfo = {
     samplingRate: audio.AudioSamplingRate.SAMPLE_RATE_48000,
     channels: audio.AudioChannel.CHANNEL_1,
     sampleFormat: audio.AudioSampleFormat.SAMPLE_FORMAT_S32LE,
     encodingType: audio.AudioEncodingType.ENCODING_TYPE_RAW
   }
   let audioRendererInfo = {
     content: audio.ContentType.CONTENT_TYPE_MUSIC,
     usage: audio.StreamUsage.STREAM_USAGE_MEDIA,
     rendererFlags: 0 // 0是音频渲染器的扩展标志位，默认为0
   }
   let audioRendererOptions = {
     streamInfo: audioStreamInfo,
     rendererInfo: audioRendererInfo
   }


   //2.1 创建对象
   audioRenderer2 = await audio.createAudioRenderer(audioRendererOptions);
   console.info("Create audio renderer 2 success.");


   //2.2 设置焦点模式为独立模式 ：1
   audioRenderer2.setInterruptMode(1).then( data => {
     console.info('audioRenderer2 setInterruptMode Success!');
   }).catch((err) => {
     console.error(`audioRenderer2 setInterruptMode Fail: ${err}`);
   });


   //2.3 设置监听
   audioRenderer2.on('audioInterrupt', async(interruptEvent) => {
     console.info(`audioRenderer2 on audioInterrupt : ${JSON.stringify(interruptEvent)}`)
   });


   //2.4 启动渲染
   await audioRenderer2.start();
   console.info('startAudioRender2 success');


   //2.5 获取缓存区大小
   const bufferSize = await audioRenderer2.getBufferSize();
   console.info(`audio bufferSize: ${bufferSize}`);


   //2.6 获取原始音频数据文件
   let dir = globalThis.fileDir; //不可直接访问，没权限，切记！！！一定要使用沙箱路径
   const path2 = dir + '/music002_48000_32_1.wav'; // 需要渲染的音乐文件 实际路径为：/data/storage/el2/base/haps/entry/files/music002_48000_32_1.wav
   console.info(`audioRender2 file path: ${ path2}`);
   let file2 = fs.openSync(path2, fs.OpenMode.READ_ONLY);
   let stat = await fs.stat(path2); //音乐文件信息
   let buf = new ArrayBuffer(bufferSize);
   let len = stat.size % this.bufferSize == 0 ? Math.floor(stat.size / this.bufferSize) : Math.floor(stat.size / this.bufferSize + 1);


   //2.7 通过audioRender对缓存区的原始音频数据进行渲染
   for (let i = 0;i < len; i++) {
     let options = {
       offset: i * this.bufferSize,
       length: this.bufferSize
     }
     let readsize = await fs.read(file.fd, buf, options)
     let writeSize = await new Promise((resolve,reject)=>{
       this.audioRenderer2.write(buf,(err,writeSize)=>{
         if(err){
           reject(err)
         }else{
           resolve(writeSize)
         }
       })
     })	
   }
   fs.close(file2)
   await audioRenderer2.stop(); //停止渲染
   await audioRenderer2.release(); //释放资源
 }


 async writeBuffer(buf, audioRender) {
   let writtenbytes;
   await audioRender.write(buf).then((value) => {
     writtenbytes = value;
     console.info(`Actual written bytes: ${writtenbytes} `);
   });
   if (typeof(writtenbytes) != 'number'||writtenbytes < 0) {
     console.error('get Write buffer failed. check the state of renderer');
   }
 }


 //综合调用入口
 async test(){
   await runningAudioRender1();
   await runningAudioRender2();
 }

你可能感兴趣的鸿蒙文章

harmony 鸿蒙媒体

harmony 鸿蒙音频采集开发指导

harmony 鸿蒙音频焦点模式开发指导

harmony 鸿蒙音频开发概述

harmony 鸿蒙音频播放开发指导

harmony 鸿蒙音频录制开发指导

harmony 鸿蒙路由、设备管理开发指导

harmony 鸿蒙音频流管理开发指导

harmony 鸿蒙音量管理开发指导

harmony 鸿蒙AVPlayer播放器开发指导

0  赞
  • 所属分类： 后端技术
  • 本文标签： 软件 鸿蒙
  • 版权声明： 原创文章如转载，请注明本文链接: https://m.seaxiang.com/blog/d65f13c138be445c93e2364b3a4e7923
热门推荐
标签云
Linux Java Spring Spring Boot docker 大数据 前端 生活 maven golang 软件 spring cloud fintech mac vscode 其他 区块链 以太坊 V神 开发者 技术 股票 git greenplum 分布式事务 chrome mysql flink kafka 设计模式 原理 鸿蒙 seo
最新文章
本文目录