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  • iOS开发实用技术之音频播放(QQ音乐)

    音频播放

    一. 录音

    0. 应用场景

    	大多数应用在即时通讯APP中, 语音发送

    1. 录音步骤

    1. 导入AVFoundation框架

       #import <AVFoundation/AVFoundation.h>

    2. 使用类AVAudioRecorder进行录音

       1. 创建录音文件存放路径
 	一般是沙盒路径
 		NSString *path = [[NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSCachesDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject] stringByAppendingPathComponent:@"text.caf"];
 		NSURL *url = [NSURL URLWithString:path];
 
 2. 设置录音附加设置项(#import <AVFoundation/AVAudioSettings.h>)
 	      NSMutableDictionary *recordSettings = [[NSMutableDictionary alloc] init];
 		// 设置编码格式
 		[recordSettings setValue :[NSNumber numberWithInt:kAudioFormatLinearPCM] forKey: AVFormatIDKey];
 		// 采样率
 		[recordSettings setValue :[NSNumber numberWithFloat:11025.0] forKey: AVSampleRateKey];//44100.0
 		// 通道数
 		[recordSettings setValue :[NSNumber numberWithInt:2] forKey: AVNumberOfChannelsKey];
 		//音频质量,采样质量
 		[recordSettings setValue:[NSNumber numberWithInt:AVAudioQualityMin] forKey:AVEncoderAudioQualityKey];
 		
 3. 根据路径以及设置项, 创建录音对象
 		_audioRecorder = [[AVAudioRecorder alloc] initWithURL:url settings:recordSettings error:nil];
 		
 4. 准备录音
 	    [self.audioRecorder prepareToRecord];
 
 5. 开始录音
 		 [self.audioRecorder record];
 		 
 6. 停止录音
 		[self.audioRecorder stop];
 7. 封装成工具类, 方便下次使用

    3. 概念补充

        1. 编码格式
 	> AAC: AAC其实是“高级音频编码（advanced audio coding）”的缩写，它是被设计用来取代MP3格式的。 
 	> HE-AAC: HE-AAC是AAC的一个超集，这个“HE”代表的是“High efficiency”。 HE-AAC是专门为低比特率所优化的一种音频编码格式
 	> AMR: AMR全称是“Adaptive Multi-Rate”，它也是另一个专门为“说话（speech）”所优化的编码格式，也是适合低比特率环境下采用
 	> ALAC: 它全称是“Apple Lossless”，这是一种没有任何质量损失的音频编码方式，也就是我们说的无损压缩
 	> IMA4: 这是一个在16-bit音频文件下按照4：1的压缩比来进行压缩的格式。
 	> MP3
 	> LPCM : 即线性脉冲编码调制，是一种非压缩音频数字化技术，是一种未压缩的原音重现;
 	
 	> 参考资料地址
 	http://baike.baidu.com/link?url=z36Nw7UihAEnCC6BjCygft9rBpLr29Ru0of_9Blpl0aR6qzI1B9iWTD5h3uimPVix2SuuQYo7GVYOIsaaP2Eyq


 2. 文件格式(不同的文件格式, 可保存不同的编码格式)
 	> WAV : 
 		特点: 音质最好的格式, 对应PCM编码
 		适用: 多媒体开发、保存音乐和音效素材。
 		
 	> MP3 :
 		特点: 音质好，压缩比比较高，被大量软件和硬件支持
 		适用: 适合用于比较高要求的音乐欣赏。
 		
 	> caf : 
 		特点: 适用于几乎iOS中所有的编码格式

    4. 开发经验

       1. caf 文件格式, 因为某些编码设置, 文件有可能会很大, 而且caf, 格式并不是很通用, 所以在开发过程中, 一般会进行压缩转码, MP3;
 http://blog.csdn.net/ysy441088327/article/details/7392842

    二. 音效播放

    1. 播放音效步骤

    1. 音效和音乐?

       其实并没有严格意义上的限定, 一般在开发中, 将时间比较短, 播放频率比较高的, 当做音效处理;

    2. 导入AVFoundation框架

       #import <AVFoundation/AVFoundation.h>

    3. 使用对应的API, 开始播放音效

       1. 根据音效文件, 来生成SystemSoundID
 
 		// 1. 获取URL
 	    CFURLRef urlRef = (__bridge CFURLRef)([[NSBundle mainBundle] URLForResource:@"m_16.wav" withExtension:nil]);
 	    // 2. 创建保存soundID 的变量
 		SystemSoundID soundID;
 		// 3. 通过url, 和soundID的地址, 接收对应的音效soundID
 		AudioServicesCreateSystemSoundID(urlRef, &soundID);

 2. 播放音效
 	
 		AudioServicesPlaySystemSound(soundID); 
 	或者
 		AudioServicesPlayAlertSound(soundID); // 带振动效果
 	或者
 		// 播放完成后, 回调代码块
 		AudioServicesPlaySystemSoundWithCompletion(soundID1, ^{
 			AudioServicesPlaySystemSound(soundID2);
 		});

    4. 代码优化, 播放工具类的封装;

       1. 优化soundID的生成, 不需要每次都创建一遍
 
 2. 封装播放逻辑, 供多处调用

    三. 音频播放

    1. 导入AVFoundation框架

       #import <AVFoundation/AVFoundation.h>

    2. 使用AVAudioPlayer类, 进行播放音频

       1. 根据音频文件URL, 创建AVAudioPlayer对象
 	// 获取资源URL
 	NSURL *url = [[NSBundle mainBundle]  URLForResource:@"简单爱.mp3" withExtension:nil];
 	// 根据资源URL, 创建 AVAudioPlayer 对象
 	_audioPlayer = [[AVAudioPlayer alloc] initWithContentsOfURL:url error:nil];
 
 2. 准备播放
 	// 准备播放
 	[_audioPlayer prepareToPlay];	
 	
 3. 开始播放
 	[self.audioPlayer play];

    3. 附加设置

       > 暂停
 	[self.audioPlayer pause];
 	
 > 停止
 	[self.audioPlayer stop]; // 停止某个音乐, 下次再播放, 会从当前位置开始播放
 	self.audioPlayer.currentTime = 0; // 重置当前播放时间
 	
 > 快进
 	// 系统已经对currentTime, 做了容错处理, 不用担心时间为负数或者大于音乐总时长
 	self.audioPlayer.currentTime += 5;
 
 > 倍速播放
     // 1.0 为正常
 	// 设置允许调整播放速率, 注意, 此方法必须设置在准备播放之前(经测试, 在播放前也可以)
 	self.audioPlayer = nil;
 	self.audioPlayer.enableRate = YES;
 	self.audioPlayer.rate = 2.0;
 
 > 音量调节
 	// 0.0 --- 1.0
 	self.audioPlayer.volume = slider.value;
 
 
 > 监听播放事件
 	- 设置代理
 	- 实现代理方法

    4. 后台播放

       1. 勾选后台模式
 2. 激活音频播放会话
 ** 注意: 模拟器测试不准确, 以真机为准; **
 3. 代码
 	// 1. 获取音频会话
 	AVAudioSession *session = [AVAudioSession sharedInstance];
 	// 2. 设置会话分类
 	[session setCategory:AVAudioSessionCategoryPlayback error:nil];
 	// 3. 激活会话
 	[session setActive:YES error:nil];

    5. 代码封装重构(实战中, 注意容错处理)

       // TODO: 结合QQ音乐案例进行封装

    6. 使用须知

       > 每一个AVPlayer对象对应一个音频播放, 如果想播放多个音频, 就需要创建多个AVPlayer;

    7. 测试环境

       > 后台播放,需要使用真机进行测试, 模拟器不准确

    四. QQ音乐

    1. 搭建项目结构

    1. 划分项目功能模块, 创建文件夹结构

    	1. 项目总共划分为两个大模块
		> 音乐列表
			主要负责展示音乐列表, 当点击某一个音乐时, 就播放对应音乐, 停止其他音乐播放

		> 音乐详情
			主要负责展示音乐详情, 包含音乐名称, 歌手, 专辑图片, 歌词, 进度, 以及控制逻辑
		
	2. 文件夹结构创建如下
		- Classes
			- QQMusicList(QQ音乐列表)
				- Controller
				- Model
				- View
				
			- QQMusicDetail(QQ音乐详情)
				- Controller
				- Model
				- View
				
			- Ohter(其他)
				- Lib
				- Tool
				- Category

    2. 拖入必要的资源文件和工具类,以及第三方框架(可以使用时再拖入)

    	1. 拖入音乐文件, 专辑图片文件, 歌词文件等必备资源文件
	2. 一些第三方框架可以等使用时再拖入

    3. 根据界面跳转逻辑, 搭建storyboard, 并创建好对应的控制器

    	1. 导航控制器为初始控制器, 其根控制器为 UITableViewController(QQ音乐列表控制器)
	2. 当点击QQ音乐列表控制器某一行时, 跳转到详情控制器 UIViewController;

    2. 实现QQ音乐列表功能

    1. 加载QQ列表数据

    经验:千万不要把获取数据的实现逻辑在控制器中写, 不利于维护和重用, 也不利于后期扩展

    	1. 创建数据模型
		根据音乐列表的plist文件内容, 创建对应的音乐数据模型 XMGMusicModel 
	
	2. 创建数据操作工具类
		> 主要负责数据的获取, 和以后数据的操作;
		> 此处提供, 供外界调用的获取数据的接口
		> 请使用block将数据传递出去, 不要直接返回一个数组(因为后期如果改成从网络获取列表, 你就懵逼了, 网络获取数据是异步的)
		> 代码如下:
			/** 获取所有音乐列表接口 */
			+ (void)getMusicModelsWithResultBlock:(void(^)(NSArray <XMGMusicModel *> *musicModels))resultBlock;

	3. 在表格控制器内, 调用数据操作类提供的接口, 加载数据并展示

    2. 预留好对接接口

    经验: 知道到时候在哪调用真正的外界播放接口, 停止接口. 为了统一管理

    	1. 播放接口
	2. 停止播放接口

    3. 实现音乐播放功能

    经验: 千万不要把播放的业务实现逻辑直接写在控制器里面, 大哥, 会死人; 应当抽取一个工具类

    高级经验: 针对于音乐播放功能, 建议分为两层; 最底层负责单个音乐的播放,暂停,停止等操作; 上层则负责播放的业务逻辑, 比如上一首, 下一首, 随机播放, 顺序播放等等; 易于维护,重用, 扩展!

    	1. 封装单个音乐文件操作的工具类 (XMGAudioTool)
		> 接口如下:
			/** 根据音频名称播放音频 */
			- (BOOL)playAudioWithName:(NSString *)audioName;

			/** 根据音频名称暂停音频 */
			- (void)pauseAudioWithName:(NSString *)audioName;

			/** 根据音频名称停止音频 */
			- (void)stopAudioWithName:(NSString *)audioName;

			/** 当前正在播放的播放器 */
			@property (nonatomic, strong) AVAudioPlayer *currentPlayer;

	2. 封装多个音乐文件操作的工具类 (XMGMusicOptionTool)
		> 接口如下:
			/** 根据音乐数据模型, 播放一首音乐 */
			- (void)playMusicWithMusicM:(XMGMusicModel *)musicM;

			/** 根据音乐数据模型, 暂停一首音乐 */
			- (void)pauseMusicWithMusicM:(XMGMusicModel *)musicM;

			/** 根据音乐数据模型, 停止一首音乐 */
			- (void)stopMusicWithMusicM:(XMGMusicModel *)musicM;

			/** 播放当前音乐 */
			- (void)playCurrentMusic;

			/** 暂停当前音乐 */
			- (void)pauseCurrentMusic;

			/** 停止当前音乐 */
			- (void)stopCurrentMusic;

		> 重要建议: 
			- 将此工具类设计成为一个单例; 因为会有很多界面使用; 而且多个界面操作的数据一致

    4. 在预留接口中, 调用工具类的对应接口, 然后测试; QQ音乐列表功能结束;

    3. QQ音乐详情界面实现

    1. QQ音乐详情界面搭建

    	1. 分析界面结构, 选择合适控件搭建界面;
	
	2. 注意将同一组子控件使用一个父控件进行包装, 方便添加约束布局;
	
	3. 稍微不好构思的地方在于歌词界面和专辑界面的切换, 需要借助UIScrollView;
	
	4. 关联属性和方法到对应的详情控制器, 方便后续的动画和赋值操作

    2. 扩展音乐播放工具类接口, 实现播放业务逻辑, 并展示音乐详情

    	1. 扩展多个音乐操作的工具类 (XMGMusicOptionTool) 上一首, 下一首 等接口
		> 接口如下:
			/** 播放上一首音乐*/
			- (void)preMusic;

			/** 播放下一首音乐 */
			- (void)nextMusic;
			
	2. 在控制器对应的关联方法中, 调用不同的播放接口, 进行测试
	
	3. 将需要展示的数据按 "刷新频率" 进行分类, 分别提供 "单次刷新" 和 "实时刷新" 方法
		> 需要根据不同的数据刷新频率, 采用不同的刷新策略
			例如: 如果实时刷新, 就可以使用NSTimer, 使用定时任务不断刷新, 展示最新数据; 
				 比如播放进度, 就需要不断刷新;
	
	4. 汇总所有需要刷新的字段, 根据字段, 创建歌曲播放信息数据模型; 此数据模型由 多个音乐操作的工具类 (XMGMusicOptionTool) 统一提供
		> 不要非常零散的单独获取, 到处拼凑;
		> 之所以由 XMGMusicOptionTool 统一提供歌曲播放信息数据模型, 主要原因有两个: 第一是因为此功能, 应划分到此类的业务逻辑中; 第二,只有这个类, 最了解当前音乐的播放信息;
		
	5. 直接从控制器预留的 "单次刷新" 和 "实时刷新" 刷新方法中, 从 XMGMusicOptionTool 中获取最新的音乐播放数据;

    3. 实时更新歌词, 并实现进度展示

    	1. 创建歌词数据模型 (XMGLrcModel)
		> 属性列表
			/** 每一句歌词开始时间 */
			@property (nonatomic, assign) double beginTime;
			/** 每一句歌词结束时间 */
			@property (nonatomic, assign) double endTime;
			/** 每一句歌词内容 */
			@property (nonatomic, copy) NSString *lrcText; 
	
	2. 创建歌词解析工具类 (XMGLrcTool), 负责解析不同歌曲对应的歌词文件
		> 接口如下:
			/** 根据歌词文件名称, 解析歌词 */
			+ (NSArray <XMGLrcModel *> *)getLrcModelsWithLrcName:(NSString *)lrcName;
			/** 根据某个时间点, 获取歌词模型数组中对应的歌词模型 */
			+ (XMGLrcModel *)getLrcModleInModels:(NSArray <XMGLrcModel *>*)lrcModels WithTime:(double)time; 
	
	3. 使用UITableView展示歌词
		> 单独抽离一个控制器, 负责管理歌词
	
	4. 根据当前播放进度, 实时滚动切换歌词
	
	5. 根据每句歌词的播放进度, 通过颜色展示单句歌词进度
		> 自定义集成自UILabel的子类
		> 重写 drawRect: 方法
			关键代码如下:
				 CGRect fillRect = CGRectMake(0, 0, rect.size.width * self.progress, rect.size.height);

				[[UIColor greenColor] set];

		    	UIRectFillUsingBlendMode(fillRect, kCGBlendModeSourceIn);

    4. QQ音乐后台播放实现

    1. 勾选后台模式 音频播放

2. 激活音频播放会话
	// 1. 获取音频会话
    AVAudioSession *session = [AVAudioSession sharedInstance];
	// 2. 设置会话分类
    [session setCategory:AVAudioSessionCategoryPlayback error:nil];
	// 3. 激活会话
    [session setActive:YES error:nil];

    5. QQ音乐显示锁屏界面, 并接收远程事件

    1. 显示锁屏信息

    1. 获取锁屏信息中心
	MPNowPlayingInfoCenter *playInfoCenter = [MPNowPlayingInfoCenter defaultCenter];

2. 创建锁屏信息
	 NSMutableDictionary *dic = [NSMutableDictionary dictionary];
	 
	dic[MPMediaItemPropertyAlbumTitle] = [XMGMusicOptionTool shareXMGMusicOptionTool].musicMessageM.musicM.name;

	dic[MPMediaItemPropertyArtist] = [XMGMusicOptionTool shareXMGMusicOptionTool].musicMessageM.musicM.singer;

	MPMediaItemArtwork *artwork = [[MPMediaItemArtwork alloc] initWithImage:[UIImage imageNamed:[XMGMusicOptionTool shareXMGMusicOptionTool].musicMessageM.musicM.icon]];
	
	dic[MPMediaItemPropertyArtwork] = artwork;

	dic[MPMediaItemPropertyPlaybackDuration] = @([XMGMusicOptionTool shareXMGMusicOptionTool].musicMessageM.totalTime); 

3. 设置锁屏信息
	playInfoCenter.nowPlayingInfo = dic;

4. 接收远程控制事件
[[UIApplication sharedApplication] beginReceivingRemoteControlEvents];

    2. 接收远程事件

    1. 可以监听远程事件的前提

       > 1. 启动远程事件接收
 > 2. 必须可以成为第一响应者
 > 3. 应用程序必须是该事件的控制者

    2. 在控制器中实现以下方法

       -(void)remoteControlReceivedWithEvent:(UIEvent *)event
 {

 switch (event.subtype) {
 	case UIEventSubtypeRemoteControlPlay:
 	{
 	    [[XMGMusicOptionTool shareXMGMusicOptionTool] playCurrentMusic];
 	    break;
 	}
 	case UIEventSubtypeRemoteControlPause:
 	{
     	[[XMGMusicOptionTool shareXMGMusicOptionTool] pauseCurrentMusic];
     	break;
 	}
 	case UIEventSubtypeRemoteControlNextTrack:
 	{
     	[[XMGMusicOptionTool shareXMGMusicOptionTool] nextMusic];
     	break;
 	}
 	case UIEventSubtypeRemoteControlPreviousTrack:
 	{
     	[[XMGMusicOptionTool shareXMGMusicOptionTool] preMusic];
     	break;
 	}
 	default:
     break;
 }

 }

    3. 事件类型对应含义

       // 不包含任何子事件类型
 UIEventSubtypeNone                              = 0,
 // 摇晃事件（从iOS3.0开始支持此事件）
 UIEventSubtypeMotionShake                       = 1,
 //远程控制子事件类型（从iOS4.0开始支持远程控制事件）
 //播放事件【操作：停止状态下，按耳机线控中间按钮一下】
 UIEventSubtypeRemoteControlPlay                 = 100,
 //暂停事件
 UIEventSubtypeRemoteControlPause                = 101,
 //停止事件
 UIEventSubtypeRemoteControlStop                 = 102,
 //播放或暂停切换【操作：播放或暂停状态下，按耳机线控中间按钮一下】
 UIEventSubtypeRemoteControlTogglePlayPause      = 103,
 //下一曲【操作：按耳机线控中间按钮两下】
 UIEventSubtypeRemoteControlNextTrack            = 104,
 //上一曲【操作：按耳机线控中间按钮三下】
 UIEventSubtypeRemoteControlPreviousTrack        = 105,
 //快退开始【操作：按耳机线控中间按钮三下不要松开】
 UIEventSubtypeRemoteControlBeginSeekingBackward = 106,
 //快退停止【操作：按耳机线控中间按钮三下到了快退的位置松开】
 UIEventSubtypeRemoteControlEndSeekingBackward   = 107,
 //快进开始【操作：按耳机线控中间按钮两下不要松开】
 UIEventSubtypeRemoteControlBeginSeekingForward  = 108,
 //快进停止【操作：按耳机线控中间按钮两下到了快进的位置松开】
 UIEventSubtypeRemoteControlEndSeekingForward    = 109,

    6. QQ音乐锁屏界面显示歌词

    实现方案: 利用锁屏显示图片设置项; 实时的将歌词绘制到图片上, 组成一个新的图片,设置为锁屏的图片

    1. 绘制步骤

       1. 开启图形上下文
 2. 绘制背景图片
 3. 获取歌词信息, 并绘制
 4. 从图形上下文获取混合图片
 5. 关闭图形上下文

    7. 部分结构图

    五. 播放远程音乐

    使用AVPlayer 来播放远程音乐

    方案1:

    1. 根据URL, 创建AVPlayer

       	self.player = [[AVPlayer alloc] initWithURL:remoteURL];

    2. 播放

       	[self.player paly];

    方案2:

    1. 根据URL, 创建AVPlayer

           NSURL *remoteURL = [NSURL URLWithString:remoteURL];
 	AVPlayerItem *playerItem = [AVPlayerItem playerItemWithURL:remoteURL];
 	self.player = [[AVPlayer alloc] initWithPlayerItem:playerItem];

    2. 播放

       	[self.player paly];

    方案对比

    		如果通过方案1播放某个远程音频, 那么后面如果想要更改音乐, 则需要重新创建AVPlayer对象
		方案2 就可以直接通过更改播放项来间接更换播放远程音乐
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