使用Lame库实现Android平台JNI中MP3和pcm互转
2020-06-02 本文已影响0人
小强开学前
基于Android Studio 4.0，使用CmakeList，感谢领路人East_Wu,如有疏漏欢迎指正。
1. 导入lame库
可以编译后直接导入相应的SO文件，但是不知道为什么我编译后提示缺少
x86_64的一个什么东西，找半天无果，所以直接导入所有的包。希望有好心人编译后甩个SO链接共享一下，感谢(直接导入的话build有很多警告，看着不爽)。
MP3转PCM貌似涉及版权问题，lame默认屏蔽了相关代码，把
mpglib_interface.c中的下面代码取消注释即可，注意版权。
1.1 下载lame3.100
1.2 导入文件。
将libmp3lame文件夹下面的所有.c和.h文件(子文件夹不用管)拷贝到cpp文件夹下面的include文件夹(不带s)，然后复制mpglib文件夹下面的所有.c和.h文件到include文件夹。
1.3 cMakeList引用该文件。
add_library(
# Sets the name of the library.
native-lib
# Sets the library as a shared library.
SHARED
# Provides a relative path to your source file(s).
native-lib.cpp
# MP3转PCM需要的文件
include/libmp3lame/common.c
include/libmp3lame/common.h
include/libmp3lame/huffman.h
include/libmp3lame/interface.c
include/libmp3lame/interface.h
include/libmp3lame/l2tables.h
include/libmp3lame/layer1.c
include/libmp3lame/layer1.h
include/libmp3lame/layer2.c
include/libmp3lame/layer2.h
include/libmp3lame/layer3.c
include/libmp3lame/layer3.h
include/libmp3lame/mpg123.h
include/libmp3lame/mpglib.h
include/libmp3lame/tabinit.c
include/libmp3lame/tabinit.h
include/libmp3lame/dct64_i386.c
include/libmp3lame/dct64_i386.h
include/libmp3lame/decode_i386.c
include/libmp3lame/decode_i386.h
# PCM转MP3需要的文件
include/libmp3lame/bitstream.c
include/libmp3lame/encoder.c
include/libmp3lame/fft.c
include/libmp3lame/gain_analysis.c
include/libmp3lame/id3tag.c
include/libmp3lame/lame.c
include/libmp3lame/mpglib_interface.c
include/libmp3lame/newmdct.c
include/libmp3lame/presets.c
include/libmp3lame/psymodel.c
include/libmp3lame/quantize.c
include/libmp3lame/quantize_pvt.c
include/libmp3lame/reservoir.c
include/libmp3lame/set_get.c
include/libmp3lame/tables.c
include/libmp3lame/takehiro.c
include/libmp3lame/util.c
include/libmp3lame/vbrquantize.c
include/libmp3lame/VbrTag.c
include/libmp3lame/version.c
)
2. 基本使用
2.1 PCM -> MP3
我的标准流程是，init -> encoder -> flush -> writeTag->close。
如果这个是一次性的，可以写在一个函数里面，因为程序中可以多次开启、关闭录音，所以将其分开。
encoder用了shortArray是因为我使用的是ENCODING_PCM_16BIT的format
flush的意义在于，比如说机器处理比较慢还有数据没处理完，或者缓冲区还有剩余的数据，我们需要将剩余的数据写入文件。
writeTag方法是在文件头部写入mp3的tag，给播放器标识用，lame默认会在开始的时候空出文件开头部分。
2.2 MP3 -> PCM
菜鸡算法不会写这东西，要我们前端处理，因为只要每次进入界面调用一次，所以这里写在一个函数里面。
我的标准流程是，init -> encoder -> flush -> writeTag->close。
3 具体代码
有一些是应项目要求做的一些处理，各位自动忽略。
static lame_global_flags *lame = nullptr;
extern "C" {
/************************************************************************
* PCM 转 MP3 *
***********************************************************************/
void JNICALL xxx_RecordService_init(JNIEnv *env,jobject,jint sampleRate,
jint channelCount, jint audioFormatBit,jint quality){
lame = lame_init();
//输入采样率
lame_set_in_samplerate(lame, sampleRate);
//声道数
lame_set_num_channels(lame, channelCount);
//输出采样率
lame_set_out_samplerate(lame, sampleRate);
//位宽
lame_set_brate(lame, audioFormatBit);
//音频质量
lame_set_quality(lame, quality);
//初始化参数配置
lame_init_params(lame);
}
//输入PCM，输出MP3
jint JNICALL xxx_RecordService_encoder(JNIEnv *env, jobject, jshortArray pcmBuffer, jbyteArray mp3Buffer, jint sample_num) {
//lame转换需要short指针参数
jshort *pcmBuf = env->GetShortArrayElements(pcmBuffer, JNI_FALSE);
//获取MP3数组长度
const jsize mp3_buff_len = env->GetArrayLength(mp3Buffer);
//获取buffer指针
jbyte *mp3Buf =env->GetByteArrayElements(mp3Buffer, JNI_FALSE);
//编译后的bytes
int encode_result;
//根据输入音频声道数判断
if (lame_get_num_channels(lame) == 2) {
encode_result = lame_encode_buffer_interleaved(lame, pcmBuf, sample_num / 2,(unsigned char *) mp3Buf,mp3_buff_len);
} else {
encode_result = lame_encode_buffer(lame, pcmBuf, pcmBuf, sample_num,(unsigned char *) mp3Buf, mp3_buff_len);
}
//释放资源
env->ReleaseShortArrayElements(pcmBuffer, pcmBuf, 0);
env->ReleaseByteArrayElements(mp3Buffer, mp3Buf, 0);
return encode_result;
}
// 清除缓冲区
jint JNICALL xxx_RecordService_flush(JNIEnv *env,jobject, jbyteArray mp3Buffer) {
//获取MP3数组长度
const jsize mp3_buff_len = env->GetArrayLength(mp3Buffer);
//获取buffer指针
jbyte *mp3Buf = env->GetByteArrayElements(mp3Buffer, JNI_FALSE);
//刷新编码器缓冲，获取残留在编码器缓冲里的数据
int flush_result = lame_encode_flush(lame, (unsigned char *)mp3Buf, mp3_buff_len);
env->ReleaseByteArrayElements(mp3Buffer, mp3Buf, 0);
return flush_result;
}
// 写入MP3的Tag
void JNICALL xxx_RecordService_writeTag(JNIEnv *env,jobject,jstring mp3FilePath){
FILE *mp3File = fopen(jstring2string(env,mp3FilePath).c_str(),"ab+");
lame_mp3_tags_fid(lame, mp3File);
fclose(mp3File);
}
//释放编码器
void JNICALL xxx_RecordService_close(JNIEnv *env,jobject) {
lame_close(lame);
}
/************************************************************************
* PCM 转 MP3 *
***********************************************************************/
// 可以不传pcmPath，不要保存pcm文件
jboolean JNICALL xxx_RecordService_Mp3ToPcm(
JNIEnv *env,
jobject, jstring mp3Path,jstring pcmPath) {
vector<short> forHH;
int read, i, samples;
long cumulative_read = 0;
const int PCM_SIZE = 8192;
const int MP3_SIZE = 8192;
// 输出左右声道
short int pcm_l[PCM_SIZE], pcm_r[PCM_SIZE];
unsigned char mp3_buffer[MP3_SIZE];
//input输入MP3文件
FILE *mp3 = fopen(jstring2string(env,mp3Path).c_str(), "rb");
FILE *pcm = fopen(jstring2string(env,pcmPath).c_str(), "wb");
fseek(mp3, 0, SEEK_SET);
lame = lame_init();
lame_set_decode_only(lame, 1);
hip_t hip = hip_decode_init();
mp3data_struct mp3data;
memset(&mp3data, 0, sizeof(mp3data));
int nChannels = -1;
int mp3_len;
while ((read = fread(mp3_buffer, sizeof(char), MP3_SIZE, mp3)) > 0) {
mp3_len = read;
cumulative_read += read * sizeof(char);
do{
samples = hip_decode1_headers(hip, mp3_buffer, mp3_len, pcm_l, pcm_r, &mp3data);
// 头部解析成功
if(mp3data.header_parsed == 1){
nChannels = mp3data.stereo;
}
if(samples > 0){
for(i = 0 ; i < samples; i++){
forHH.push_back(pcm_l[i]);
fwrite((char*)&pcm_l[i], sizeof(char), sizeof(pcm_l[i]), pcm);
if(nChannels == 2){
forHH.push_back(pcm_r[i]);
fwrite((char*)&pcm_r[i], sizeof(char), sizeof(pcm_r[i]), pcm);
}
}
}
mp3_len = 0;
}while(samples>0);
}
hip_decode_exit(hip);
lame_close(lame);
fclose(mp3);
fclose(pcm);
// 下面是将forHH中的short强转为float
float* finalData = new float[forHH.size()];
for(int z = 0;z<forHH.size();z++){
finalData[z] = (float)forHH[z];
}
// 将数据给算法
xxx_audio(finalData,forHH.size());
return JNI_TRUE;
}
}
