【Android 高性能音频】Oboe 开发流程 ( 包含头 Oboe 头文件 | 创建音频流 | 设置音频流 | 音频流回调类 AudioStreamCallback )

Oboe GitHub 主页 : GitHub/Oboe

• ① 简单使用 : Getting Started

• ② Oboe 全指南 : Full Guide To Oboe

• ③ Oboe API 参考 : API reference

• ④ Android 音频框架发展 : Android audio history

在 【Android 高性能音频】Oboe 开发流程 ( 导入 Oboe 库 | 使用预构建的二进制库和头文件 | 编译 Oboe 源码 ) 博客中介绍了 如何导入 Oboe 函数库到项目中 , 本博客中在导入 Oboe 函数库的基础上 , 进行 Oboe 播放器功能开发 ;

一、包含头 Oboe 头文件

#include 

二、音频流构建器 AudioStreamBuilder

创建 AudioStreamBuilder 对象 :

// 音频流构建器
oboe::AudioStreamBuilder builder = oboe::AudioStreamBuilder();

通过 AudioStreamBuilder 配置 Oboe 音频流 : 配置 音频流方向 , 性能优先级 , 共享模式 , 音频采样格式 , 声道数 ;

// 设置音频流方向
builder.setDirection(oboe::Direction::Output);
// 设置性能优先级
builder.setPerformanceMode(oboe::PerformanceMode::LowLatency);
// 设置共享模式 , 独占
builder.setSharingMode(oboe::SharingMode::Exclusive);
// 设置音频采样格式
builder.setFormat(oboe::AudioFormat::Float);
// 设置声道数 , 单声道/立体声
builder.setChannelCount(oboe::ChannelCount::Mono);

三、音频流回调 AudioStreamCallback

定义 音频流回调类 AudioStreamCallback , 当 音频流需要新的 PCM 音频数据时 , 会自动回调 AudioStreamCallback 类 中的 onAudioReady 方法 ;

下面是文档中给出的代码示例 : 这是 Google 文档中给出的示例 , 仅做参考 ;

class MyCallback : public oboe::AudioStreamCallback {
public:
    oboe::DataCallbackResult
    onAudioReady(oboe::AudioStream *audioStream, void *audioData, int32_t numFrames) {
        
        // 请求音频格式 AudioFormat::Float , 假设已经得到了相应数据.
        // 对于生产者 ( 生产音频 ) 代码 , 
        // 检查音频流中的音频数据格式 , 与自己生产的音频数据格式是否一致
        // 如果不一致需要转转数据类型
        // 这里将数据类型转为生产的数据类型 
        auto *outputData = static_cast(audioData);
    
        // 生成随机数 (白噪音) 以 0 为中心值 .
        const float amplitude = 0.2f;
        for (int i = 0; i stop(), pause(), flush() or close() 操作
Oboe 音频流的 oboeStream->read() 操作
Oboe 音频流的 boeStream->write() 操作
 
总的来说 , 该方法可能要在 1 秒钟内调用几百上千次 , 不能做任何耗时操作 ;
 
⑥ 在该回调函数中可以进行的操作:
 
oboeStream->get*()
oboe::convertToText()
oboeStream->setBufferSizeInFrames()
 
#ifndef OBOE_STREAM_CALLBACK_H
#define OBOE_STREAM_CALLBACK_H

#include "oboe/Definitions.h"

namespace oboe {

class AudioStream;

/**
 * AudioStreamCallback 定义了如下回调接口:
 *
 * 1) 通过 'onAudioReady' 方法 , 将数据放入/取出音频流
 * 2) 当音频流出现错误 , 回调 `onError*` 方法用于示警
 *
 */
class AudioStreamCallback {
public:
    virtual ~AudioStreamCallback() = default;

    /**
     * 缓冲区已经准备好进行相应处理.
     *
     * 对于输出流 , 该方法应该渲染和写出指定帧数的数据到音频数据缓冲区中 , 
     * 这些数据的格式与当前流的格式相同
     * 
     * 对于输入流 , 该方法应该从音频数据缓冲区中读取和处理相应帧数的数据 .
     * 
     * 音频数据通过缓冲区传递 . 
     * 不需要额外在音频流中调用 read() 或 write() 方法 .
     *
     * 除非调用 AudioStreamBuilder::setFramesPerCallback() 方法 , 
     * 读写的帧数可以改变 .
     * 
     * 该回调函数应该被看做实时的 .
     * 在该函数中不应该执行任何耗时操作 , 否则会导致音频电流等故障 ; 
     * 
     * 该方法中不能进行如下操作 : 
     * 1. 分配内存操作 , 如 malloc() 或者 new 操作 
     * 2. 文件操作 , 如打开 , 读取 , 写出 , 关闭 等文件操作 
     * 3. 网络相关操作
     * 4. 使用互斥操作 或 同步操作 , 即不能在该方法中阻塞等待
     * 5. 休眠 sleep 
     * 6. Oboe 音频流的 oboeStream->stop(), pause(), flush() or close() 操作 
     * 7. Oboe 音频流的 oboeStream->read() 操作 
     * 8. Oboe 音频流的 boeStream->write() 操作 
     * 总的来说 , 该方法可能要在 1 秒钟内调用几百上千次 , 不能做任何耗时操作 ; 
     *
     * 在该回调函数中可以进行的操作:
     * 1. oboeStream->get*()
     * 2. oboe::convertToText()
     * 3. oboeStream->setBufferSizeInFrames()
     * 
     * 如果你需要移动数据 , 如 MIDI 指令 , 传入/传输到该回调类方法中 , 推荐使用非阻塞技术 , 如 atomic FIFO .
     *
     * @param oboeStream Oboe 音频流指针 
     * @param audioData 输入/输出 音频数据缓冲区
     * @param numFrames 要处理的帧数 
     * @return DataCallbackResult::Continue or DataCallbackResult::Stop
     */
    virtual DataCallbackResult onAudioReady(
            AudioStream *oboeStream,
            void *audioData,
            int32_t numFrames) = 0;
};

} // namespace oboe

#endif //OBOE_STREAM_CALLBACK_H