android 绘制音频波形

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mob64ca12eee07b 2024-10-11 08:36:00 ©著作权

文章标签 android 数据 Data 文章分类 Android 移动开发

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在 Android 中绘制音频波形的完整指南

在 Android 开发中，绘制音频波形通常涉及从音频文件中提取音频数据，然后在自定义视图中呈现这些数据。本文将为您详细介绍如何实现这一过程，包括所需的步骤、代码示例以及解释。

流程概述

以下是实现音频波形绘制的步骤：

步骤	描述
1	导入音频文件
2	读取音频数据
3	解析音频数据
4	自定义绘图视图
5	在视图中绘制波形

步骤详解

1. 导入音频文件

首先，您需要将音频文件（例如MP3或WAV）导入到您的 Android 项目中。将音频文件放置在 res/raw 目录下。

/app/src/main/res/raw/audio_sample.mp3

2. 读取音频数据

使用 MediaExtractor 和 MediaMetadataRetriever 读取音频文件并提取波形数据。代码如下所示：

import android.media.MediaExtractor;
import android.media.MediaFormat;
import android.media.MediaMetadataRetriever;

public class AudioWaveform {
    private String audioFilePath;

    public AudioWaveform(String path) {
        audioFilePath = path; // 将音频路径存储到类的属性中
    }

    // 读取音频数据
    public void readAudioData() {
        MediaExtractor extractor = new MediaExtractor();
        try {
            extractor.setDataSource(audioFilePath); // 设置数据源为音频文件
            for (int i = 0; i < extractor.getTrackCount(); i++) {
                MediaFormat format = extractor.getTrackFormat(i); // 获取音频轨道格式
                // 检查是否是音频轨道
                if (format.getString(MediaFormat.KEY_MIME).startsWith("audio/")) {
                    extractor.selectTrack(i); // 选择音频轨道
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace(); // 捕获异常并打印错误
        }
    }
}

3. 解析音频数据

解析音频数据，通常是将音频文件解码并读取其 PCM 数据。以下是示例代码：

import android.media.AudioFormat;
import android.media.AudioRecord;
import android.media.MediaCodec;
import android.media.MediaCodecInfo;
import android.media.MediaFormat;

public short[] decodeAudio() {
    // 假设 PCM 数据存储在 short 数组中
    short[] audioData = new short[BUFFER_SIZE];
    
    // 初始化 MediaCodec 和 AudioRecord
    // 配置后进行解码或者录制
    // 此处省略详细实现
    return audioData;
}

4. 自定义绘图视图

创建一个自定义视图类，用于绘制音频波形的图形表示。在该类中，您需要重写 onDraw() 方法。

import android.content.Context;
import android.graphics.Canvas;
import android.graphics.Color;
import android.graphics.Paint;
import android.util.AttributeSet;
import android.view.View;

public class WaveformView extends View {
    private Paint paint;
    private short[] audioData; // 存放音频数据数组

    public WaveformView(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
        paint = new Paint(); // 初始化 Paint 对象
        paint.setColor(Color.GREEN); // 设置波形颜色
    }

    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        super.onDraw(canvas);
        drawWaveform(canvas); // 调用方法绘制波形
    }

    private void drawWaveform(Canvas canvas) {
        // 绘制波形的逻辑
        for (int i = 0; i < audioData.length; i++) {
            // 计算绘制坐标并进行实际绘制
            // 省略具体实现
        }
    }
}

5. 在视图中绘制波形

最后，您可以在活动中显示自定义的 WaveformView，并在其中填充音频数据。

import android.os.Bundle;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        WaveformView waveformView = findViewById(R.id.waveform_view);
        AudioWaveform audioWaveform = new AudioWaveform("android.resource://" + getPackageName() + "/" + R.raw.audio_sample);
        audioWaveform.readAudioData(); // 读取音频数据
        waveformView.setAudioData(audioWaveform.decodeAudio()); // 绘制波形数据
    }
}

序列图

以下是整个过程中各个步骤之间的交互关系：

sequenceDiagram
    participant User
    participant MainActivity
    participant AudioWaveform
    participant WaveformView

    User->>MainActivity: 启动应用
    MainActivity->>AudioWaveform: 读取音频数据
    AudioWaveform->>AudioWaveform: 解码音频
    AudioWaveform-->>MainActivity: 返回音频数据
    MainActivity->>WaveformView: 设置音频数据
    WaveformView->>WaveformView: 绘制波形