簡(jiǎn)介

OpenAtom OpenHarmony(以下簡(jiǎn)稱“OpenHarmony”)是由開放原子開源基金會(huì)孵化及運(yùn)營(yíng)的開源項(xiàng)目，是面向全場(chǎng)景、全連接、全智能時(shí)代的智能物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)。

多媒體子系統(tǒng)是OpenHarmony系統(tǒng)中的核心子系統(tǒng)，為系統(tǒng)提供了相機(jī)、音頻和視頻等多媒體功能。多媒體子系統(tǒng)的音頻模塊、音頻錄音功能可以提供兩套接口，一是由ohos.multimedia.media提供的AudioRecorder接口，能夠直接設(shè)置錄音保存的文件路徑，在錄制結(jié)束以后自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)的錄音文件，代碼編寫比較簡(jiǎn)單;二是由ohos.multimedia.audio提供的AudioCapturer接口，能夠獲得錄音過(guò)程中的PCM數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。由于Capturer接口對(duì)于原始數(shù)據(jù)的處理更加靈活，今天就和大家介紹通過(guò)Capturer接口實(shí)現(xiàn)錄音變速的功能的方法。

效果展示

通過(guò)Capturer接口實(shí)現(xiàn)音頻的錄制，在錄制過(guò)程中對(duì)PCM數(shù)據(jù)進(jìn)行重采樣實(shí)現(xiàn)聲音的快放和慢放。

詳細(xì)效果請(qǐng)看下方視頻：

首先設(shè)置錄音加速或者錄音減速，設(shè)置完成以后點(diǎn)擊“錄音開始”按鈕進(jìn)行錄音，點(diǎn)擊“錄音結(jié)束”按鈕停止錄音，再通過(guò)點(diǎn)擊“播放開始”對(duì)錄音的音頻進(jìn)行播放，播放的音頻是設(shè)置后的加速或者減速效果。

代碼已經(jīng)上傳至SIG倉(cāng)庫(kù)，鏈接如下：

https://gitee.com/openharmony-sig/knowledge_demo_entainment/tree/master/FA/AudioChangeDemo

目錄結(jié)構(gòu)

調(diào)用流程

1.Start的框架層調(diào)用流程

2. Read的框架層調(diào)用流程

源碼分析

1.首先看一下頁(yè)面的布局，主要分為四個(gè)模塊：(1)設(shè)置錄音加速

（2）設(shè)置錄音減速

（3）錄音

（4）播放

2.邏輯代碼在JS中：

（1）首先通過(guò)AudioCapturer接口獲取到PCM數(shù)據(jù)，再通過(guò)調(diào)用AudioCapturer的start接口來(lái)啟動(dòng)錄音流程。

globalThis.capturer.start().then(function () {    console.log("gyf start");    globalThis.capturer.getBufferSize((err, bufferSize) => {        if (err) {            console.error('gyf getBufferSize error');        } else {            console.log("gyf bufferSize = " + bufferSize);            globalThis.getBuf(bufferSize);        }    });});

（2）啟動(dòng)成功以后，getBuf會(huì)調(diào)用到getData函數(shù)，getData函數(shù)通過(guò)AudioCapturer的read方法來(lái)讀取數(shù)據(jù)，成功讀取到數(shù)據(jù)以后，通過(guò)handleBuffer函數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。handleBuffer函數(shù)的參數(shù)arrayBuffer就是通過(guò)read方法讀取出來(lái)的pcm數(shù)據(jù)，在handleBuffer中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了快速播放或者慢速播放的處理。

//循環(huán)調(diào)用read，進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取handleBuffer(arrayBuffer) {    console.log("gyf handleBuffer");
    let result = new Uint8Array(arrayBuffer);    console.log("gyf handleBuffer ================== " + result);
    let outData = this.test(result, up, down);
    fileio.writeSync(globalThis.fd, outData.buffer);
    globalThis.capturer.read(globalThis.bufSize, true).then(this.handleBuffer);},
getData(bufSize) {    console.log("gyf getData");    globalThis.capturer.read(bufSize, true).then(this.handleBuffer);},
getBuf(bufSize) {    console.log("gyf getBuf");    this.getData(bufSize);},

（3）快速播放或者慢速播放是通過(guò)up和down兩個(gè)方法的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)的，down方法的原理是對(duì)PCM數(shù)據(jù)進(jìn)行插值處理，在相鄰兩點(diǎn)間插入down個(gè)采樣點(diǎn)，up方法的原理是間隔抽取，間隔up個(gè)點(diǎn)進(jìn)行抽取采樣。

up(data, up) {    if (1 == up) {        return data;    }    let length = data.byteLength;    let upLength = Math.round(length / up);    var upData = new Uint8Array(upLength);    for (var i = 0, j = 0; i < length; ) {        if (j >= upLength) {            break;        }        upData[j] = data[i];        i += up;        j++;    }    return upData;},
down(data, down) {    if (1 == down) {        return data;    }
    let length = data.byteLength;    let downLength = Math.round(length * down);    var downData = new Uint8Array(downLength);    for (var i = 0, j = 0; i < length - 1; ) {        for (var k = 0; k < down; k++) {            downData[j] = data[i];            j++;        }        i++;    }    return downData;},

（4）將down和up的方法組合調(diào)用，來(lái)實(shí)現(xiàn)1.25倍、1.5倍、1.75倍、2倍、0.75倍、0.5倍的速度播放。

test(data, up, down) {    let downData = this.down(data, down);    let upData = this.up(downData, up);    return upData;},

（5）播放wav格式的音頻文件，采集獲取PCM數(shù)據(jù)，需要我們根據(jù)設(shè)置的參數(shù)對(duì)pcm數(shù)據(jù)進(jìn)行添加wav的頭部信息，通過(guò)創(chuàng)建AudioCapturer實(shí)例的時(shí)候設(shè)置采集音頻的參數(shù)，如采樣率、通道數(shù)、采樣格式等。

//音頻采集初始化var audioStreamInfo = {    samplingRate: audio.AudioSamplingRate.SAMPLE_RATE_8000,    channels: audio.AudioChannel.CHANNEL_1,    sampleFormat: audio.AudioSampleFormat.SAMPLE_FORMAT_U8,    encodingType: audio.AudioEncodingType.ENCODING_TYPE_RAW}
var audioCapturerInfo = {    source: audio.SourceType.SOURCE_TYPE_MIC,    capturerFlags: 1}
var audioCapturerOptions = {    streamInfo: audioStreamInfo,    capturerInfo: audioCapturerInfo}let that = this;
audio.createAudioCapturer(audioCapturerOptions,(err, data) => {    if (err) {        console.error(`gyf AudioCapturer Created : Error: ${err.message}`);    }    else {        console.info('gyf AudioCapturer Created : Success : SUCCESS');        that.capturer = data;    }});

（6）根據(jù)這些參數(shù)設(shè)置的信息需要對(duì)wav文件寫入文件頭，頭信息一般包含44個(gè)字節(jié)，里面需要設(shè)置三個(gè)chunk的信息（RIFF chunk、fmt chunk、data chunk），具體的信息可以查看官網(wǎng)的介紹WAV文件格式介紹（http://www-mmsp.ece.mcgill.ca/Documents/AudioFormats/WAVE/WAVE.html）。

//假設(shè)數(shù)據(jù)為1000秒鐘的時(shí)間（8000 * 1000）encodeWAV() {    var dataLen = 8000000;    var sampleRate = 8000;    var sampleBits = 8;    var buffer = new ArrayBuffer(44);    var data = new DataView(buffer);
    var channelCount = 1;   // 單聲道    var offset = 0;
    // 資源交換文件標(biāo)識(shí)符    this.writeString(data, offset, 'RIFF'); offset += 4;    // 下個(gè)地址開始到文件尾總字節(jié)數(shù),即文件大小-8    data.setUint32(offset, 36 + dataLen, true); offset += 4;    // WAV文件標(biāo)志    this.writeString(data, offset, 'WAVE'); offset += 4;    // 波形格式標(biāo)志    this.writeString(data, offset, 'fmt '); offset += 4;    // 過(guò)濾字節(jié),一般為 0x10 = 16    data.setUint32(offset, 16, true); offset += 4;    // 格式類別 (PCM形式采樣數(shù)據(jù))    data.setUint16(offset, 1, true); offset += 2;    // 通道數(shù)    data.setUint16(offset, channelCount, true); offset += 2;    // 采樣率,每秒樣本數(shù),表示每個(gè)通道的播放速度    data.setUint32(offset, sampleRate, true); offset += 4;    // 波形數(shù)據(jù)傳輸率 (每秒平均字節(jié)數(shù)) 單聲道×每秒數(shù)據(jù)位數(shù)×每樣本數(shù)據(jù)位/8    data.setUint32(offset, channelCount * sampleRate * (sampleBits / 8), true); offset += 4;    // 快數(shù)據(jù)調(diào)整數(shù) 采樣一次占用字節(jié)數(shù) 單聲道×每樣本的數(shù)據(jù)位數(shù)/8    data.setUint16(offset, channelCount * (sampleBits / 8), true); offset += 2;    // 每樣本數(shù)據(jù)位數(shù)    data.setUint16(offset, sampleBits, true); offset += 2;    // 數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)符    this.writeString(data, offset, 'data'); offset += 4;    // 采樣數(shù)據(jù)總數(shù),即數(shù)據(jù)總大小-44    data.setUint32(offset, dataLen, true); offset += 4;
    return data;},

總結(jié)

本文介紹了通過(guò)使用OpenHarmony音頻模塊的AudioCapturer接口實(shí)現(xiàn)錄音功能。AudioCapturer接口對(duì)于原始數(shù)據(jù)的處理非常靈活，能夠?qū)Σ杉臄?shù)據(jù)進(jìn)行插值/抽值的重采樣處理，并將處理后的音頻處理保存至本地文件。由于本地文件使用的是WAV格式，故在寫數(shù)據(jù)前需要對(duì)WAV文件進(jìn)行頭部信息的添加，這些信息可以根據(jù)創(chuàng)建AudioCapturer時(shí)設(shè)置的參數(shù)來(lái)進(jìn)行設(shè)置，以此保證頭部信息的準(zhǔn)確性，最后再通過(guò)應(yīng)用層的video組件對(duì)音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行播放。

希望這篇文章能為開發(fā)者提供一些新的思路，從而進(jìn)行其他場(chǎng)景的拓展，例如將獲取到采集的數(shù)據(jù)通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音轉(zhuǎn)寫等功能，在實(shí)踐開發(fā)的過(guò)程中為OpenHarmony生態(tài)的發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。

審核編輯：湯梓紅