Open SL ES总结

1. 采用面向对象的 C 语言接口

  OpenSL ES 虽然是 C 语言编写,但是它的接口采用的是面向对象的方式,并不是提供一系列的函数接口,而是以 Interface 的方式来提供 API,这是理解 OpenSL ES API 的一个比较重要的点。
  例如,实例化引擎的过程如下:

SLObjectItf slObjEngine = NULL;
SLresult result = (*slObjEngine)->Realize(slObjEngine, SL_BOOLEAN_FALSE);

  由于C语言不存在this指针,所以参数中需要将对象本身传入。

2. Objects 和 Interfaces

  OpenSL ES 有两个必须理解的概念,就是Object 和 Interface,Object 可以想象成 Java 的 Object 类,Interface 可以想象成 Java 的 Interface,但它们并不完全相同,下面进一步解释他们的关系:
  (1) 每个 Object 可能会存在一个或者多个 Interface,官方为每一种 Object 都定义了一系列的 Interface
  (2)每个 Object 对象都提供了一些最基础的操作,比如:Realize,Resume,GetState,Destroy 等等,如果希望使用该对象支持的功能函数,则必须通过其 GetInterface 函数拿到 Interface 接口,然后通过 Interface 来访问功能函数
  (3)并不是每个系统上都实现了 OpenSL ES 为 Object 定义的所有 Interface,所以在获取 Interface 的时候需要做一些选择和判断
  如SLObjectItf_的定义如下:

struct SLObjectItf_ {
    SLresult (*Realize) (
        SLObjectItf self,
        SLboolean async
    );
    SLresult (*Resume) (
        SLObjectItf self,
        SLboolean async
    );
    SLresult (*GetState) (
        SLObjectItf self,
        SLuint32 * pState
    );
    SLresult (*GetInterface) (
        SLObjectItf self,
        const SLInterfaceID iid,
        void * pInterface
    );
    SLresult (*RegisterCallback) (
        SLObjectItf self,
        slObjectCallback callback,
        void * pContext
    );
    void (*Destroy) (
        SLObjectItf self
    );

    ...
};

3. OpenSL ES 的状态机制

  任何一个 OpenSL ES 的对象,创建成功后,都进入 SL_OBJECT_STATE_UNREALIZED 状态,这种状态下,系统不会为它分配任何资源,直到调用 Realize 函数为止。

  Realize 后的对象,就会进入 SL_OBJECT_STATE_REALIZED 状态,这是一种“可用”的状态,只有在这种状态下,对象的各个功能和资源才能正常地访问。

  当一些系统事件发生后,比如出现错误或者 Audio 设备被其他应用抢占,OpenSL ES 对象会进入 SL_OBJECT_STATE_SUSPENDED 状态,如果希望恢复正常使用,需要调用 Resume 函数。

  当调用对象的 Destroy 函数后,则会释放资源,并回到 SL_OBJECT_STATE_UNREALIZED 状态。

  简言之,一个 OpenSL ES 对象的生命周期,就是从 create 到 destroy 的过程,生命周期的控制,都是通过开发者显示调用来完成的。

4. 常用的对象和结构体

  在 OpenSL ES 中,一切 API 的访问和控制都是通过 Interface 来完成的。

4.1 Engine Object 和 SLEngineItf Interface

  (1)管理 Audio Engine 的生命周期
  (2)提供管理接口: SLEngineItf,该接口可以用来创建所有其他的 Object 对象
  (3)提供设备属性查询接口:SLEngineCapabilitiesItf 和 SLAudioIODeviceCapabilitiesItf,这些接口可以查询设备的一些属性信息

  Engine Object 对象的创建方法如下:

SLObjectItf engineObject;
slCreateEngine( &engineObject, 0, nullptr, 0, nullptr, nullptr );

  初始化/销毁:

(*engineObject)->Realize(engineObject, SL_BOOLEAN_FALSE);
(*engineObject)->Destroy(engineObject);

  下面我们就可以愉快地使用 engineEngine 来创建所有 OpenSL ES 的其他对象了。

4.2 Media Object

  OpenSL ES 里面另一组比较重要的对象就是 Media Object ,代表着多媒体功能的抽象,比如:player、recorder 等等。

  我们可以通过 SLEngineItf 提供的 CreateAudioPlayer 方法来创建一个 player 对象实例,可以通过 SLEngineItf 提供的 CreateAudioRecorder 方法来创建一个 recorder 实例。

4.3 SLDataSource 和 SLDataSink

  OpenSL ES 里面,这两个结构体均是作为创建 Media Object 对象时的参数而存在的,
  SLDataSource 代表着输入源的信息,即数据从哪儿来、输入的数据参数是怎样的;
  SLDataSink 则代表着输出的信息,即数据输出到哪儿、以什么样的参数来输出。
  Data Source 的定义如下:

typedef struct SLDataSource_ {
      void *pLocator;
      void *pFormat;
} SLDataSource;

  Data Sink 的定义如下:

typedef struct SLDataSink_ {
    void *pLocator;
    void *pFormat;
} SLDataSink;

  其中,pLocator 主要有如下几种:

SLDataLocator_Address
SLDataLocator_BufferQueue
SLDataLocator_IODevice
SLDataLocator_MIDIBufferQueue
SLDataLocator_URI

  也就是说,Media Object 对象的输入源/输出源,既可以是 URL,也可以 Device,或者来自于缓冲区队列等等,完全是由 Media Object 对象的具体类型和应用场景来配置。

  不同的 Media Object 对象实例,data source 和 data sink 的具体内容是不一样的。

  对于 player 而言:


image.png

对于 recorder 而言:

image.png

引自:https://blog.51cto.com/ticktick/1771239
下面是一个播放音频的完整示例:

#include <jni.h>
#include <string>
#include <android/log.h>

#include <SLES/OpenSLES.h>
#include <SLES/OpenSLES_Android.h>

#define  LOGE(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,"test",__VA_ARGS__)

static SLObjectItf  g_slObjEngine = NULL;

SLEngineItf CreatSLEngineItf()
{
    //a 创建引擎对象
    SLresult result = slCreateEngine(&g_slObjEngine, 0, 0, 0, 0, 0);
    if (result != SL_RESULT_SUCCESS)
        return  NULL;

    //b 实例化引擎对象
    result = (*g_slObjEngine)->Realize(g_slObjEngine, SL_BOOLEAN_FALSE); //SL_BOOLEAN_FALSE等待对象创建
    if (result != SL_RESULT_SUCCESS)
        return  NULL;

    //c 获取接口
    SLEngineItf slEngineItf;
    result = (*g_slObjEngine)->GetInterface(g_slObjEngine, SL_IID_ENGINE, &slEngineItf);
    if (result != SL_RESULT_SUCCESS)
        return  NULL;

    return slEngineItf;
}

//回调函数
void AudioCallBack(SLAndroidSimpleBufferQueueItf bf, void *context)
{
    LOGE("AudioCallBack ");
    static FILE *s_file   = NULL;
    static char *s_buf    = NULL;

    if (!s_buf) {
        s_buf = new char[1024 * 1024];
    }
    if (!s_file) {
        s_file = fopen("/sdcard/test.pcm", "rb");
    }
    if (!s_file) {
        LOGE("fopen failed!");
        return;
    }

    if (feof(s_file) == 0) {
        int len = fread(s_buf, 1, 1024, s_file);
        if (len > 0) {
            (*bf)->Enqueue(bf, s_buf, len);
        }
    }
}


void playAudio() {
    //1 创建引擎
    SLEngineItf pEngineItf = CreatSLEngineItf();
    if (pEngineItf)
    {
        LOGE("CreatSLEngineItf success!");

    } else
    {
        LOGE("CreatSLEngineItf failed!");
    }

    //2 创建混音器
    //----输出混音器
    SLObjectItf slObjMix = NULL;
    SLresult result = (*pEngineItf)->CreateOutputMix(pEngineItf, &slObjMix, 0, 0, 0);
    if (result != SL_RESULT_SUCCESS)
    {
        LOGE("CreateOutputMix failed!");
    };

    //----实例化
    result = (*slObjMix)->Realize(slObjMix, SL_BOOLEAN_FALSE);
    if (result != SL_RESULT_SUCCESS)
    {
        LOGE("slObjMix Realize failed!");
    };

    SLDataLocator_OutputMix outmix = {SL_DATALOCATOR_OUTPUTMIX, slObjMix};
    SLDataSink slDataSink = {&outmix, 0};

    //3 配置音频信息
    //----创建缓冲队列
    SLDataLocator_AndroidSimpleBufferQueue bufQueue = {SL_DATALOCATOR_ANDROIDSIMPLEBUFFERQUEUE, 10};

    //----音频格式配置
    SLDataFormat_PCM dataFormat_pcm = {
            SL_DATAFORMAT_PCM,
            2,                                                   //通道数
            SL_SAMPLINGRATE_44_1,                             //采样率
            SL_PCMSAMPLEFORMAT_FIXED_16,                     // bitsPerSample
            SL_PCMSAMPLEFORMAT_FIXED_16,                     // containerSize
            SL_SPEAKER_FRONT_LEFT | SL_SPEAKER_FRONT_RIGHT,  //声道
            SL_BYTEORDER_LITTLEENDIAN                        //字节序,小端
    };
    //----播放器使用的结构体
    SLDataSource slDataSource = {&bufQueue, &dataFormat_pcm};

    // 4 创建播放器
    SLObjectItf  slObjPlayer = NULL;
    const SLInterfaceID  itfIds[] = { SL_IID_BUFFERQUEUE };          //接口id
    const SLboolean      itfReqs[] = { SL_BOOLEAN_TRUE  };          //接口开放

    result = (*pEngineItf)->CreateAudioPlayer(pEngineItf, &slObjPlayer, &slDataSource, &slDataSink,
                                              sizeof(itfIds) / sizeof(SLInterfaceID), itfIds, itfReqs);
    if (result != SL_RESULT_SUCCESS)
    {
        LOGE("CreateAudioPlayer  failed!");
    } else {
        LOGE("CreateAudioPlayer  success!");
    };
    //实例化
    (*slObjPlayer)->Realize(slObjPlayer, SL_BOOLEAN_FALSE);

    //获取接口
    SLPlayItf slPlayItf = NULL;
    result = (*slObjPlayer)->GetInterface(slObjPlayer, SL_IID_PLAY, &slPlayItf);
    if (result != SL_RESULT_SUCCESS)
    {
        LOGE("slObjPlayer GetInterface  failed!");
    } else{
        LOGE("slObjPlayer GetInterface  success!");
    };

    //获取缓冲队列接口
    SLAndroidSimpleBufferQueueItf slBufQueue = NULL;
    result =(*slObjPlayer)->GetInterface(slObjPlayer, SL_IID_BUFFERQUEUE, &slBufQueue);
    if (result != SL_RESULT_SUCCESS)
    {
        LOGE("slObjPlayer GetInterface BUFFERQUEUE failed!");
    } else {
        LOGE("slObjPlayer GetInterface BUFFERQUEUE success!");
    };

    //设置回调函数,播放队列为空的时候调用
    //第二个参数是回调函数 第三个参数是 给回调函数传的参数
    (*slBufQueue)->RegisterCallback(slBufQueue, AudioCallBack, 0);
    //设置状态 播放
    (*slPlayItf)->SetPlayState(slPlayItf, SL_PLAYSTATE_PLAYING);

    //启动队列回调
    (*slBufQueue)->Enqueue(slBufQueue, "", 1);
}

参考:https://blog.csdn.net/u010141160/article/details/82871244
https://www.cnblogs.com/renhui/p/9565464.html
https://www.jianshu.com/p/2b8d2de9a47b

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