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众所周知,Android的audiotrack只能播放原始的音频,也就是PCM数据,若是播放mp3编码格式的音频的话,就是出现沙沙的噪音。所以,可以使用第三方库Libmad来对mp3文件解码称为PCM数据,再送给audiotrack播放即可。
1、Libmad简介
Libmad是一个开源的高精度 MPEG 音频解码库,支持 MPEG-1(Layer I, Layer II 和 LayerIII(也就是 MP3)。LIBMAD 提供 24-bit 的 PCM 输出,完全是定点计算,非常适合没有浮点支持的平台上使用。使用 libmad 提供的一系列 API,就可以非常简单地实现 MP3 数据解码工作。在 libmad 的源代码文件目录下的 mad.h 文件中,可以看到绝大部分该库的数据结构和 API 等。
2、实现过程
2.1、下载Android平台下的Libmad工程
http://gitorious.org/rowboat/external-libmad
或者直接执行
mkdir libmad
cd libmad
git clone git://gitorious.org/rowboat/external-libmad.git
下载的project可以直接用NDK编译通过的,但是要使用还是要写jni层供java层调用,关于NDK开发,可以参看我之前的博文。
但是Android.mk要改成如下形式。
#ifeq ($(strip $(BUILD_WITH_GST)),true)
LOCAL_PATH:= $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_SRC_FILES:= \
version.c \
fixed.c \
bit.c \
timer.c \
stream.c \
frame.c \
synth.c \
decoder.c \
layer12.c \
layer3.c \
huffman.c
LOCAL_ARM_MODE := arm
LOCAL_MODULE:= libmad
LOCAL_C_INCLUDES := \
$(LOCAL_PATH)/android
LOCAL_CFLAGS := -DHAVE_CONFIG_H -DFPM_ARM -ffast-math -O3
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
#endif
2.2、C代码编写API
需要注意一点的是,得到音频的Samplerate(采样率)要先进行一次readSamples操作才能发采样率读出。具体看代码即可。
#define TAG "NativeMP3Decoder"
#include "FileSystem.h"
#include "Mad.h"
#include "NativeMP3Decoder.h"
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <android/log.h>
#define SHRT_MAX (32767)
#define INPUT_BUFFER_SIZE (8192/4)
#define OUTPUT_BUFFER_SIZE 8192 /* Must be an integer multiple of 4. */
//int g_size;
extern int file_open(const char *filename, int flags);
extern int file_read(T_pFILE fd, unsigned char *buf, int size);
extern int file_write(T_pFILE fd, unsigned char *buf, int size);
extern int64_t file_seek(T_pFILE fd, int64_t pos, int whence);
extern int file_close(T_pFILE fd);
/**
* Struct holding the pointer to a wave file.
*/
typedef struct
{
int size;
int64_t fileStartPos;
T_pFILE file;
struct mad_stream stream;
struct mad_frame frame;
struct mad_synth synth;
mad_timer_t timer;
int leftSamples;
int offset;
unsigned char inputBuffer[INPUT_BUFFER_SIZE];
} MP3FileHandle;
/** static WaveFileHandle array **/
static inline int readNextFrame( MP3FileHandle* mp3 );
static MP3FileHandle* Handle;
unsigned int g_Samplerate;
/**
* Seeks a free handle in the handles array and returns its index or -1 if no handle could be found
*/
static inline void closeHandle()
{
file_close( Handle->file);
mad_synth_finish(&Handle->synth);
mad_frame_finish(&Handle->frame);
mad_stream_finish(&Handle->stream);
free(Handle);
Handle = NULL;
}
static inline signed short fixedToShort(mad_fixed_t Fixed)
{
if(Fixed>=MAD_F_ONE)
return(SHRT_MAX);
if(Fixed<=-MAD_F_ONE)
return(-SHRT_MAX);
Fixed=Fixed>>(MAD_F_FRACBITS-15);
return((signed short)Fixed);
}
int NativeMP3Decoder_init(char * filepath,unsigned long start/*,unsigned long size*/)
{
__android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, TAG, "start = %d*******\n",start);
// __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, TAG, "size = %d*******\n",size);
//g_size=size;
T_pFILE fileHandle = file_open( filepath, _FMODE_READ);
if( fileHandle == 0 )
return -1;
MP3FileHandle* mp3Handle = (MP3FileHandle*)malloc(sizeof(MP3FileHandle));
memset(mp3Handle, 0, sizeof(MP3FileHandle));
mp3Handle->file = fileHandle;
// mp3Handle->size = size;
mp3Handle->fileStartPos= start;
file_seek( mp3Handle->file, start, SEEK_SET);
mad_stream_init(&mp3Handle->stream);
mad_frame_init(&mp3Handle->frame);
mad_synth_init(&mp3Handle->synth);
mad_timer_reset(&mp3Handle->timer);
Handle = mp3Handle;
readNextFrame( Handle );
g_Samplerate = Handle->frame.header.samplerate;
return 1;
}
static inline int readNextFrame( MP3FileHandle* mp3 )
{
do
{
if( mp3->stream.buffer == 0 || mp3->stream.error == MAD_ERROR_BUFLEN )
{
int inputBufferSize = 0;
if( mp3->stream.next_frame != 0 )
{
int leftOver = mp3->stream.bufend - mp3->stream.next_frame;
int i;
for( i= 0; i < leftOver; i++ )
mp3->inputBuffer[i] = mp3->stream.next_frame[i];
int readBytes = file_read( mp3->file, mp3->inputBuffer + leftOver, INPUT_BUFFER_SIZE - leftOver);
if( readBytes == 0 )
return 0;
inputBufferSize = leftOver + readBytes;
}
else
{
int readBytes = file_read( mp3->file, mp3->inputBuffer, INPUT_BUFFER_SIZE);
if( readBytes == 0 )
return 0;
inputBufferSize = readBytes;
}
mad_stream_buffer( &mp3->stream, mp3->inputBuffer, inputBufferSize );
mp3->stream.error = MAD_ERROR_NONE;
}
if( mad_frame_decode( &mp3->frame, &mp3->stream ) )
{
if( mp3->stream.error == MAD_ERROR_BUFLEN ||(MAD_RECOVERABLE(mp3->stream.error)))
continue;
else
return 0;
}
else
break;
}
while( 1 );
mad_timer_add( &mp3->timer, mp3->frame.header.duration );
mad_synth_frame( &mp3->synth, &mp3->frame );
mp3->leftSamples = mp3->synth.pcm.length;
mp3->offset = 0;
return -1;
}
int NativeMP3Decoder_readSamples(short *target, int size)
{
MP3FileHandle* mp3 = Handle;
//short* target = (short*)env->GetDirectBufferAddress(buffer);
int pos=0;
int idx = 0;
while( idx != size )
{
if( mp3->leftSamples > 0 )
{
for( ; idx < size && mp3->offset < mp3->synth.pcm.length; mp3->leftSamples--, mp3->offset++ )
{
int value = fixedToShort(mp3->synth.pcm.samples[0][mp3->offset]);
if( MAD_NCHANNELS(&mp3->frame.header) == 2 )
{
value += fixedToShort(mp3->synth.pcm.samples[1][mp3->offset]);
value /= 2;
}
target[idx++] = value;
}
}
else
{
pos = file_seek( mp3->file, 0, SEEK_CUR);
int result = readNextFrame( mp3);
if( result == 0 )
return 0;
}
}
/* if(pos > mp3->fileStartPos + mp3->size)
{
__android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, TAG, "*****return -1**\n");
return -1;
}
*/
if( idx > size )
return 0;
//return size;
return pos;
}
int NativeMP3Decoder_getAduioSamplerate()
{
return g_Samplerate;
}
void NativeMP3Decoder_closeAduioFile()
{
if( Handle != 0 )
{
closeHandle();
Handle = 0;
}
}
头文件声明
/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
#include <stdlib.h>
int NativeMP3Decoder_init(char * filepath,unsigned long start/*,unsigned long size*/);
int NativeMP3Decoder_readSamples(short *target, int size);
void NativeMP3Decoder_closeAduioFile();
int NativeMP3Decoder_getAduioSamplerate();
2.2、编写JNI调用代码,往上提供接口
#define TAG "native_libmad"
#include "FileSystem.h"
#include <stdlib.h>
#include <jni.h>
#include <android/log.h>
extern int NativeMP3Decoder_readSamples( short *target, int size);
extern void NativeMP3Decoder_closeAduioFile();
extern int NativeMP3Decoder_getAduioSamplerate();
extern int NativeMP3Decoder_init(char * filepath,unsigned long start);
jint Java_com_conowen_libmad_NativeMP3Decoder_initAudioPlayer(JNIEnv *env, jobject obj, jstring file,jint startAddr)
{
char* fileString = (*env)->GetStringUTFChars(env,file, NULL);
return NativeMP3Decoder_init(fileString,startAddr);
}
jint Java_com_conowen_libmad_NativeMP3Decoder_getAudioBuf(JNIEnv *env, jobject obj ,jshortArray audioBuf,jint len)
{
int bufsize = 0;
int ret = 0;
if (audioBuf != NULL) {
bufsize = (*env)->GetArrayLength(env, audioBuf);
jshort *_buf = (*env)->GetShortArrayElements(env, audioBuf, 0);
memset(_buf, 0, bufsize*2);
ret = NativeMP3Decoder_readSamples(_buf, len);
(*env)->ReleaseShortArrayElements(env, audioBuf, _buf, 0);
}
else{
__android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, TAG, "getAudio failed");
}
return ret;
}
jint Java_com_conowen_libmad_NativeMP3Decoder_getAudioSamplerate()
{
return NativeMP3Decoder_getAduioSamplerate();
}
void Java_com_conowen_libmad_NativeMP3Decoder_closeAduioFile( )
{
NativeMP3Decoder_closeAduioFile();
}
2.3、文件读写操作
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include"FileSystem.h"
int file_open(const char *filename, int flags)
{
int access;
T_pFILE fd = 0;
if (flags == _CREATE) {
access = O_CREAT | O_TRUNC | O_RDWR;
} else if (flags == _WRONLY) {
access = O_CREAT | O_TRUNC | O_WRONLY;
} else if (flags == _RDONLY){
access = O_RDONLY;
} else if (flags == _RDWR){
access = O_RDWR;
} else{
return -1;
}
#ifdef O_BINARY
access |= O_BINARY;
#endif
fd = open(filename, access, 0666);
if (fd == -1)
return -1;
return fd;
}
int file_read(T_pFILE fd, unsigned char *buf, int size)
{
return read(fd, buf, size);
}
int file_write(T_pFILE fd, unsigned char *buf, int size)
{
return write(fd, buf, size);
}
int64_t file_seek(T_pFILE fd, int64_t pos, int whence)
{
if (whence == 0x10000) {
struct stat st;
int ret = fstat(fd, &st);
return ret < 0 ? -1 : st.st_size;
}
return lseek(fd, pos, whence);
}
int file_close(T_pFILE fd)
{
return close(fd);
}
头文件
#include <stdlib.h>
typedef signed long T_S32; /* signed 32 bit integer */
#define T_pFILE T_S32
#define T_hFILE T_S32
#define _CREATE 0//"wb+"//0
#define _RDONLY 1//"rb" // 1
#define _WRONLY 2//"wb"// 2
#define _RDWR 3//"rb+"// 3
#define _FMODE_READ _RDONLY
#define _FMODE_WRITE _WRONLY
#define _FMODE_CREATE _CREATE
#define _FMODE_OVERLAY _RDWR
#define _FSEEK_CURRENT 1
#define _FSEEK_END 2
#define _FSEEK_SET 0
#define _FOPEN_FAIL -1
#define SEEK_CURRENT 1
#define SEEK_CUR 1
#define SEEK_END 2
#define SEEK_SET 0
#define FS_SEEK_SET 0
把上述两个c文件,加入Android文件编译即可生成。90K左右
下一篇博文介绍如何使用这个生成的so库。
见此
http://blog.csdn.net/conowen/article/details/7799155
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可移植ok6410 的mp3播放器,基于alsa和libmad库,内含编译好的库和播放器以及源代码,解压后可直接运行,和以移植好的mplayer官方播放器(可快进 暂停 时间轴 音量控制等)
因为考虑到有时候需要直接播放内存流而不用频繁打开关闭文件等繁琐的操作, Android系统中要想直接播放MP3等数据流可以借助于第三方的音频解码库libmad,解码结果为PCM数据,再利用AudioTrack播放组件便可直接播放。
Full Mp3 decoder (GPL) with ARM sources
MAD (libmad) is a high-quality MPEG audio decoder.
著名的libmad-mp3解码库,欢迎大家使用下载,好东西呀。-Famous libmad-mp3 decoder library, welcome everyone to use the download, you good things.