之前我们使用FFmpeg命令行工具进行了简单的音视频操作,这次在Mac OS环境下编写代码实现简单的音频录制功能。
FFmpeg命令行音频录制
首先回顾一下Mac OS环境下简单的音频录制命令行实现:
ffmpeg -f avfoundation -i ":0" -t 20 -acodec pcm_s16le -ar 44100 -ac 2 ~/Desktop/output.wav
参数说明:
- • -f avfoundation:指定输入设备为 avfoundation,用于音频录制。
- • -i ":0":指定录制的音频输入源。
- • -t 20:指定录制的时长,单位为秒。
- • -acodec pcm_s16le:指定音频编码器为 pcm_s16le,即无压缩的 PCM 格式。
- • -ar 44100:指定音频采样率为 44100 Hz,即每秒采样 44100 次。
- • -ac 2:指定音频通道数为 2,即立体声。
- • ~/Desktop/output.wav:指定输出文件路径和文件名。可以根据需要修改输出文件的格式和路径。
当然部分参数可以省略:
ffmpeg -f avfoundation -i ":0" -t 20 ~/Desktop/output.wav
下面我们将编程实现简化后的音频录制功能,即录制一段20秒的音频保存在指定位置。
编程实现音频录制功能
利用FFmpeg的api进行音频录制操作,先了解一下其中一些常用api
相关API
- AVInputFormat
AVInputFormat 是 FFmpeg 中表示输入媒体格式的结构体。每个输入媒体格式(例如:MP4、AVI、FLV 等)都对应一个 AVInputFormat 结构体。它包含了该格式的名称、扩展名、支持的输入编解码器等信息。
使用 AVInputFormat 结构体,你可以根据输入文件的格式选择合适的输入格式,或者根据需要注册自定义的输入格式。
- AVOutputFormat
AVOutputFormat 是 FFmpeg 中表示输出媒体格式的结构体。每个输出媒体格式(例如:MP4、AVI、FLV 等)都对应一个 AVOutputFormat 结构体。它包含了该格式的名称、扩展名、支持的输出编解码器等信息。
使用 AVOutputFormat 结构体,你可以根据输出文件的格式选择合适的输出格式,或者根据需要注册自定义的输出格式。
- AVFrame:
AVFrame 是 FFmpeg 中表示音视频帧的结构体。它包含了音视频帧的原始数据和相关的信息,如时间戳、宽度、高度等。每个 AVFrame 对应一个音频或视频帧。
AVFrame 可以用于存储解码后的音视频帧数据,以及进行音视频处理、转码等操作。它提供了用于访问和操作音视频数据的函数和成员变量,如 data、linesize、pts 等。
- AVFormatContext
AVFormatContext 是 FFmpeg 中表示音视频容器格式的上下文结构体。它包含了音视频文件的整体信息,如文件名、格式、时长、流信息等。AVFormatContext 是操作输入或输出文件的主要数据结构之一。
在音频录制或音视频处理中,你可以通过打开输入文件获得一个 AVFormatContext 结构体,用于读取输入文件的相关信息和数据流。
- AVStream
AVStream 是 AVFormatContext 中表示音视频数据流的结构体。一个 AVFormatContext 可能包含多个 AVStream,每个 AVStream 对应一个音频或视频流。
AVStream 包含了音视频流的详细信息,如编解码器、时长、帧率、采样率等。通过 AVStream,你可以获取有关音视频流的各种属性和参数。
- AVPacket
AVPacket 是 FFmpeg 中表示音视频数据包的结构体。它包含了音视频数据的压缩数据和相关的信息,如时间戳、时长等。每个 AVPacket 对应一个音频或视频帧。
在音频录制或音视频处理中,你可以使用 AVPacket 结构体来读取和写入音视频数据。当从输入文件中读取音视频帧时,它们被封装为 AVPacket 结构体;当将音视频帧写入输出文件时,也需要将它们封装为 AVPacket 结构体。
【免费分享】音视频学习资料包、大厂面试题、技术视频和学习路线图,资料包括(C/C++,Linux,FFmpeg webRTC rtmp hls rtsp ffplay srs 等等)有需要的可以点击788280672加群免费领取~
代码实现
一般来说,编程实现音频录制功能需要进行以下一些步骤:
- 注册设备等相关初始化操作
- 获取输入格式对象
- 打开设备
- 采集数据并写入输出文件
- 释放资源
1、创建一个Qt程序:04_record_audio
在 Mac OS上,应用程序要访问音视频设备需要添加个Info.plist。(这点对于iOS开发者来说很熟悉)。用Xcode或者其它文本编辑器创建个Info.plist文件,并写入如下类似内容并保存到项目根目录或者及其子目录。
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE plist PUBLIC "-//Apple//DTD PLIST 1.0//EN" "http://www.apple.com/DTDs/PropertyList-1.0.dtd">
<plist version="1.0">
<dict>
<key>NSMicrophoneUsageDescription</key>
<string>使用麦克风进行音频录制</string>
</dict>
</plist>
2、配置.pro文件(Info.plist文件在项目子目录mac里)
# 设置头文件路径
INCLUDEPATH += /usr/local/Cellar/ffmpeg/6.0_1/include
# 设置库文件路径
LIBS += -L/usr/local/Cellar/ffmpeg/6.0_1/lib \
-lavcodec \
-lavdevice \
-lavfilter \
-lavformat \
-lavutil \
-lpostproc \
-lswscale \
-lswresample
#设置Info.plist文件
QMAKE_INFO_PLIST = mac/Info.plist
3、注册设备
extern "C" {
#include <libavdevice/avdevice.h>
}
int main(int argc, char *argv[])
{
QApplication a(argc, argv);
MainWindow w;
w.show();
// 注册所有可用的设备
avdevice_register_all();
avformat_network_init();
return a.exec();
}
4、打开mainwindow.ui,随意拖个按钮,然后连接槽函数
void MainWindow::on_audioButton_clicked()
{
//进行音频录制操作
}
5、编码实现
#include <QDebug>
#include <QFile>
#include <QDateTime>
#include <thread>
//输入格式
#define INPUT_FMT "avfoundation"
//设备名字
#define DEVICE_NAME ":0"
//输出文件名字
#define OUTPUT_FILE_NAME "/Users/你的电脑用户名/Desktop/output.wav"
extern "C" {
#include <libavformat/avformat.h>
#include <libavutil/time.h>
}
void MainWindow::on_audioButton_clicked()
{
ui->audioButton->setEnabled(false);
qDebug() << "MainWindow::on_audioButton_clicked";
// 输出文件名
QString outputFileName = OUTPUT_FILE_NAME;//QCoreApplication::applicationDirPath() + "/output.wav";
// 获取格式输入对象
const AVInputFormat *inputFormat = av_find_input_format("avfoundation");
// 输入上下文
AVFormatContext *formatContext = nullptr;
// 打开设备
int result = avformat_open_input(&formatContext, DEVICE_NAME, inputFormat, nullptr);
if (result < 0) {
qDebug() << "设备打开失败" << av_err2str(result);
return ;
}
// 文件输出上下文
AVFormatContext *outputFormatContext = nullptr;
// 创建输出格式上下文
avformat_alloc_output_context2(&outputFormatContext, nullptr, nullptr, outputFileName.toUtf8().constData());
if (!outputFormatContext) {
qDebug() << "无法创建输出格式上下文";
avformat_close_input(&formatContext);
return ;
}
// 添加音频流
AVStream *audioStream = avformat_new_stream(outputFormatContext, nullptr);
if (!audioStream) {
qDebug() << "无法创建音频流";
avformat_close_input(&formatContext);
avformat_free_context(outputFormatContext);
return ;
}
// 复制输入设备的音频参数到输出流
avcodec_parameters_copy(audioStream->codecpar, formatContext->streams[0]->codecpar);
// 打开输出文件
if (avio_open(&outputFormatContext->pb, outputFileName.toUtf8().constData(), AVIO_FLAG_WRITE) < 0) {
qDebug() << "无法打开输出文件";
avformat_close_input(&formatContext);
avformat_free_context(outputFormatContext);
return ;
}
// 设置录制时长为20秒
int64_t duration = 20 * AV_TIME_BASE;
// 录制开始时间
int64_t startTime = av_gettime();
// 写入文件头
int ret = avformat_write_header(outputFormatContext, nullptr);
if (ret < 0) {
qDebug() << "写入文件头失败";
return;
}
// 数据包
AVPacket *packet = av_packet_alloc();
// 读取音频数据并写入文件,直到达到指定的录制时长或文件末尾
while (true) {
int readResult = av_read_frame(formatContext, packet);
if (readResult < 0) {
if (readResult == AVERROR_EOF) {
// 已达到文件末尾
break;
} else if (readResult == AVERROR(EAGAIN)) {
// 资源暂时不可用,等待一段时间后再次尝试
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(10));
continue;
} else {
// 非预期的错误发生
qDebug() << "读取音频数据时发生错误:" << av_err2str(readResult);
break;
}
}
if (packet->stream_index == 0) { // 只处理音频流
av_write_frame(outputFormatContext, packet);
}
av_packet_unref(packet);
// 检查录制时长是否已达到指定的时长
int64_t currentTime = av_gettime();
if (currentTime - startTime >= duration) {
break;
}
}
// 写入文件尾
av_write_trailer(outputFormatContext);
// 关闭文件
avformat_close_input(&formatContext);
avformat_free_context(outputFormatContext);
qDebug() << "录制完成:" << outputFileName;
ui->audioButton->setEnabled(true);
}
6、查看并播放音频
终端进入输出文件所在目录,输入:ffmpeg -i output.wav
Input #0, wav, from 'output.wav':
Metadata:
encoder : Lavf60.3.100
Duration: 00:00:19.99, bitrate: 2822 kb/s
Stream #0:0: Audio: pcm_f32le ([3][0][0][0] / 0x0003), 44100 Hz, stereo, flt, 2822 kb/s
可以看到音频信息,时长19.99秒,跟预期几乎无差别。再输入播放命令,可正常播放,简单的音频录制功能初步实现:ffplay -i output.wav。当然也可直接点击音频文件进行播放。
小插曲
Mac OS环境要利用FFmpeg来编码实现音频录制功能,其实也可以写个最简单的C++程序来实现(其实是多此一举 )
#include <iostream>
#include <cstdlib>
int main() {
std::string command = "ffmpeg -f avfoundation -i \":0\" -t 20 output.wav";
std::cout << "Recording audio..." << std::endl;
int status = std::system(command.c_str());
if (status == 0) {
std::cout << "Audio recording completed." << std::endl;
} else {
std::cout << "Audio recording failed." << std::endl;
}
return 0;
}
然后终端进入到该程序目录,使用Clang编译器进行编译:
clang++ -o audio_recording record_audio.cpp
生成一个名为 audio_recording
的可执行文件,运行可执行文件:
./audio_recording
很显然是可以滴,本质也就是执行FFmpeg的命令行程序。文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-813817.html
原文链接 FFmpeg编程录制音频(Mac OS) - 知乎文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-813817.html
到了这里,关于FFmpeg编程录制音频(Mac OS)的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!