iOS中使用lame将PCM文件转换成MP3（边录边转）

作者: fanly1987444 | 来源:发表于2015-12-03 17:12 被阅读6920次

在iOS中使用AVAudioRecorder无法录制MP3格式的音频文件，虽然你可能会看到过这样一个枚举：

    CF_ENUM(AudioFormatID)
  {
      kAudioFormatLinearPCM               = 'lpcm',
      kAudioFormatAC3                     = 'ac-3',
      kAudioFormat60958AC3                = 'cac3',
      kAudioFormatAppleIMA4               = 'ima4',
      kAudioFormatMPEG4AAC                = 'aac ',
      kAudioFormatMPEG4CELP               = 'celp',
      kAudioFormatMPEG4HVXC               = 'hvxc',
      kAudioFormatMPEG4TwinVQ             = 'twvq',
      kAudioFormatMACE3                   = 'MAC3',
      kAudioFormatMACE6                   = 'MAC6',
      kAudioFormatULaw                    = 'ulaw',
      kAudioFormatALaw                    = 'alaw',
      kAudioFormatQDesign                 = 'QDMC',
      kAudioFormatQDesign2                = 'QDM2',
      kAudioFormatQUALCOMM                = 'Qclp',
      kAudioFormatMPEGLayer1              = '.mp1',
      kAudioFormatMPEGLayer2              = '.mp2',
      kAudioFormatMPEGLayer3              = '.mp3',
      kAudioFormatTimeCode                = 'time',
      kAudioFormatMIDIStream              = 'midi',
      kAudioFormatParameterValueStream    = 'apvs',
      kAudioFormatAppleLossless           = 'alac',
      kAudioFormatMPEG4AAC_HE             = 'aach',
      kAudioFormatMPEG4AAC_LD             = 'aacl',
      kAudioFormatMPEG4AAC_ELD            = 'aace',
      kAudioFormatMPEG4AAC_ELD_SBR        = 'aacf',
      kAudioFormatMPEG4AAC_ELD_V2         = 'aacg',    
      kAudioFormatMPEG4AAC_HE_V2          = 'aacp',
      kAudioFormatMPEG4AAC_Spatial        = 'aacs',
      kAudioFormatAMR                     = 'samr',
      kAudioFormatAMR_WB                  = 'sawb',
      kAudioFormatAudible                 = 'AUDB',
      kAudioFormatiLBC                    = 'ilbc',
      kAudioFormatDVIIntelIMA             = 0x6D730011,
      kAudioFormatMicrosoftGSM            = 0x6D730031,
      kAudioFormatAES3                    = 'aes3',
      kAudioFormatEnhancedAC3             = 'ec-3'
  };

也许你也使用了以下代码设置了AVAudioRecorder：

  NSDictionary *settings =
      @{AVSampleRateKey:@44100,
        AVFormatIDKey:[NSNumber numberWithInt:kAudioFormatMPEGLayer3],
        AVNumberOfChannelsKey:@2,
        AVEncoderAudioQualityKey:[NSNumber numberWithInt:self.quality]};
    
      _recorder = [[AVAudioRecorder alloc] initWithURL:tempFile settings:settings error:&recorderError];

然而上面的代码并没有什么卵用，当你开始录音后也没有什么错误，然后待录音完毕后你会发现录音文件的长度为0。根本没有mp3文件生成。还是乖乖地录制PCM格式的音频，然后再转码成mp3格式。本文的重点不在于讲如何录制PCM音频文件，也不讲解lame的下载和build过程，这些网络上都能搜索到，而是在于如何在录音开始的过程将PCM文件转码成mp3文件。

先展示一下关键代码部分：

  - (void)conventToMp3 {
    
      DWDLog(@"convert begin!!");
    
      NSString *cafFilePath = [NSTemporaryDirectory() stringByAppendingString:@"VoiceInputFile"];
      _mp3FileName = [[NSUUID UUID] UUIDString];
      self.mp3FileName = [self.mp3FileName stringByAppendingString:@".mp3"];
      NSString *mp3FilePath = [[NSHomeDirectory() stringByAppendingFormat:@"/Documents/"] stringByAppendingPathComponent:self.mp3FileName];
    
      @try {
        
          int read, write;
        
          FILE *pcm = fopen([cafFilePath cStringUsingEncoding:NSASCIIStringEncoding], "rb");
          FILE *mp3 = fopen([mp3FilePath cStringUsingEncoding:NSASCIIStringEncoding], "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, self.sampleRate);
          lame_set_VBR(lame, vbr_default);
          lame_init_params(lame);
        
          long curpos;
          BOOL isSkipPCMHeader = NO;
        
          do {
            
              curpos = ftell(pcm);
            
              long startPos = ftell(pcm);
            
              fseek(pcm, 0, SEEK_END);
              long endPos = ftell(pcm);
            
              long length = endPos - startPos;
            
              fseek(pcm, curpos, SEEK_SET);
            
            
              if (length > PCM_SIZE * 2 * sizeof(short int)) {
                
                  if (!isSkipPCMHeader) {
                      //Uump audio file header, If you do not skip file header
                      //you will heard some noise at the beginning!!!
                      fseek(pcm, 4 * 1024, SEEK_SET);
                      isSkipPCMHeader = YES;
                      DWDLog(@"skip pcm file header !!!!!!!!!!");
                  }
                
                  read = (int)fread(pcm_buffer, 2 * sizeof(short int), PCM_SIZE, pcm);
                  write = lame_encode_buffer_interleaved(lame, pcm_buffer, read, mp3_buffer, MP3_SIZE);
                  fwrite(mp3_buffer, write, 1, mp3);
                  DWDLog(@"read %d bytes", write);
              }
            
              else {
                
                  [NSThread sleepForTimeInterval:0.05];
                  DWDLog(@"sleep");
                
              }

          } while (!self.isStopRecorde);
        
          read = (int)fread(pcm_buffer, 2 * sizeof(short int), PCM_SIZE, pcm);
          write = lame_encode_flush(lame, mp3_buffer, MP3_SIZE);
          DWDLog(@"read %d bytes and flush to mp3 file", write);

          lame_close(lame);
          fclose(mp3);
          fclose(pcm);
        
          self.isFinishConvert = YES;
      }
      @catch (NSException *exception) {
          DWDLog(@"%@", [exception description]);
      }
      @finally {
          DWDLog(@"convert mp3 finish!!!");
      }
  }

对于熟悉C语言的大神来说，这根本没有什么难度。

这个方法的大体思路就是在录音没有完成前，我们循环读取PCM文件，当读取到的字节大于我们规定的一个单位后，我们将这些字节交给lame，lame会把转码后的二进制数据输出到目标MP3文件里。

代理有很多开关变量，那都是一个BOOL类型的自定义变量，并没有什么特别。

如果看不懂上面的代码，我建议你先搞清楚这段代码用的几个函数的意思，这段代码是实现边录边播的关键。

  curpos = ftell(pcm);
  long startPos = ftell(pcm);          
  fseek(pcm, 0, SEEK_END); 
  long endPos = ftell(pcm);
  long length = endPos - startPos;
  fseek(pcm, curpos, SEEK_SET);

代码唯一有注释的部分是为了跳过PCM的header部分，正如注释所说，如果不跳过这一部分，转换成的mp3在播放的最初一秒内会听到一个明显的噪音。

那么这个方法应该怎么用才能实现边录边转呢？只需要像下面这样：

  ...
  self.recorder.meteringEnabled = YES;
  [self.recorder prepareToRecord];
  [self.recorder record];
  
self.status = DWDAudioClientStatusRecording;
   _timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:.2
                      target:self selector:@selector(recordTimerUpdate)
                      userInfo:nil repeats:YES];
    
          dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
          [self conventToMp3];
      });
  ...

我们只需要在录音开始后，另起一个线程去完成转码的工作。

这里也讲一个AVAudioRecorder的一些大坑，我们在录音和播放的过程中，经常要获取音量，还有录音时间的长短。

而大坑之一就是有的时候你很可能获取不到正确的音量，而原因可能就是你设置AVAudioSession的方法和设置AVAudioRecorder的代码没有放到同一个方法内。我之前就是因为这个原因而获取不到正确音量（即metering）。

另外一个坑就是，AVAudioRecorder在录音完成之后并不能获取到录音的时长，这个处理起来比较简单，我们可以在录音开始的时候和结束的时候获取时间，然后相减即可得到时长。像下面这样：

  ...  
  self.audioStartRecodeTime = CACurrentMediaTime();
  ...
  self.audioEndRecodeTime = CACurrentMediaTime();

这里需要提醒一点，iOS中有很多获取时间的方法，而计算时间最好用上面的方法，至于原因请自己Google。

想要完整源代码的同学可以直接问我索要，QQ2541251578

网友评论

连命都给你了:read = fread(pcm_buffer, 2 * sizeof(leng), PCM_SIZE, pcm);崩溃到这行提示Thread 1: EXC_BAD_ACCESS (code=1, address=0x68)；
这行提示警告Implicit conversion loses integer precision: 'size_t' (aka 'unsigned long') to 'int'
咋解决啊？
夜神月No1:总是崩溃在curpos = ftell(pcm);这一行，是怎么回事
84f8d661e4a8:找到问题了你把 FILE *pcm = fopen([cafFilePath cStringUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding], "rb"); 编码换为utf8试试
84f8d661e4a8:我也是
小vv:lame.h里第100行的报错楼主碰到过吗？
lame.h:101:5: Redefinition of enumerator 'V2'
lame.h:103:5: Redefinition of enumerator 'V1'
爩龘:如果边录边转我暂停了之后怎么处理当前的录音
NieFeng1024:求demo，谢谢楼主
凯文Kevin21:楼主，我想要你得这个Demo代码，，我加你QQ了，同意一下。谢谢。。
凯文Kevin21:@无谓的执恋没有，demo也没要到。。
6b9801f1b8f7:@七秒小鱼人你要到demo了吗，你用他上面的代码实现了吗
NieFeng1024:@七秒小鱼人找到demo没？哥们。有的话方便发一份吗？550872569，谢谢。
Gxpzy:
c1e0f39af20a:@Gxpzy能发一下demo吗
Gxpzy:@无谓的执恋我做的是录完转，修改了一点，有什么问题你可以问博主，他很热心的。
6b9801f1b8f7:@Gxpzy你用他上面的代码实现了吗