音频单元组件服务参考（Audio Unit Component Services Reference）

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　　了解Audio Unit体系结构

　　文档结构预览

　　结构单元介绍

本文主要介绍AudioUnit的组成

本文由自己理解而成，如有错误，请欢迎网友们指出校正。

了解Audio Unit体系结构

开始前我们通过一个audioUnit对象来认识AudioUnit，这是一个Effect类型此类型的AudioUnit单元，这个单元由许多小的Scope（范围）组成，scope种有 element（元素），elementt种有channel（声道）模块、stream format（流格式） 和一些properties（属性）组成。

 

文档结构预览　　

以下来自Audio Unit Component Services Reference 文档的结构组成，我们将根据这个结构进行介绍　　

 　　

预览（overView）

音频单元组件服务参考提供c借口来操作音频单元，一个音频单元是用于处理音频的插件或者产生音频数据。使用共同的操作你可以打开关闭音频单元，详细描述在Audio Unit Component Services Reference中。

任务函数（function by tasks）

主要有三部分：初始化或者渲染音频、使用音频属性、使用音频参数。

初始化或者渲染音频：

　　//初始化一个音频单元，一旦创建成功，音频的输入输出流格式都是有效的并且出去准备渲染的状态，在这个阶段系统为音频单元创建最大帧的内存。

OSStatus AudioUnitInitialize (
   AudioUnit inUnit //你要初始化的音频
);

 //在你改变音频单元的特性之前，例如改变输入输出流的格式或者采样率，你必须先取消其初始化。调用这个方法来释放音频对象资源。调用这个方法后你可以重新配置音频参数并且重新初始化

OSStatus AudioUnitUninitialize (
   AudioUnit  inUnit //你要取消初始化的对象
);

//注册一个回调方法来接收音频的渲染通知。注册的事件在音频执行渲染操作（每一个预渲染比特标记被设置）和音频的渲染操作完成（每一个渲染后的比特标记被设置）时都会被调用。inProc 和inProcUserData 是被认为是识别认证的两个参数。要移除渲染监听，你必须传这两个值得给AudioUnitRemoveRenderNotify。

OSStatus AudioUnitAddRenderNotify (
   AudioUnit        inUnit,     　　//你想要接收的哪个通知的渲染对象
   AURenderCallback inProc, 　　　　//你注册的回调事件
   void             *inProcUserData //你想要传给你的调用事件的自定义数据。例如识别渲染通知。
);

 //取消之前注册的渲染调用。

OSStatus AudioUnitRemoveRenderNotify (
   AudioUnit        inUnit,
   AURenderCallback inProc,
   void             *inProcUserData
);

//为一个音频单元初始化一个渲染循环。

OSStatus AudioUnitRender (
   AudioUnit                   inUnit,　　　　　　//你想要访问的渲染对象
   AudioUnitRenderActionFlags  *ioActionFlags,　　//配置渲染操作的对象
   const AudioTimeStamp        *inTimeStamp,      //音频渲染操作的时间戳。每个时间戳必须包含有效的单调递增的采样时间。下一个时间戳 inTimeStamp ＝inTimeStamp + inNumberFrames 如果采样时间不持续增加那么他们将会呈现间断现象。
　　UInt32 inOutputBusNumber, //要渲染的输出缓冲区间 UInt32 inNumberFrames, //要渲染的音频帧数 AudioBufferList *ioData );

 //重置音频的渲染状态。

OSStatus AudioUnitReset (
   AudioUnit         inUnit,
   AudioUnitScope    inScope, //scope范围一般是kAudioUnitScope_Global
   AudioUnitElement  inElement //element 范围一般是0
);

使用音频属性

//Registers a callback to receive audio unit property change notifications.

OSStatus AudioUnitAddPropertyListener (
   AudioUnit                     inUnit,
   AudioUnitPropertyID           inID,
   AudioUnitPropertyListenerProc inProc,
   void                          *inProcUserData
);

//Unregisters a previously-registered property listener callback function.

OSStatus AudioUnitRemovePropertyListenerWithUserData (
   AudioUnit                     inUnit,
   AudioUnitPropertyID           inID,
   AudioUnitPropertyListenerProc inProc,
   void                          *inProcUserData
);

//Gets the value of an audio unit property.

OSStatus AudioUnitGetProperty (
   AudioUnit            inUnit,
   AudioUnitPropertyID  inID,
   AudioUnitScope       inScope,
   AudioUnitElement     inElement,
   void                 *outData,
   UInt32               *ioDataSize
);

//Gets information about an audio unit property.

OSStatus AudioUnitGetPropertyInfo (
   AudioUnit            inUnit,
   AudioUnitPropertyID  inID,
   AudioUnitScope       inScope,
   AudioUnitElement     inElement,
   UInt32               *outDataSize,
   Boolean              *outWritable
);

 

//Sets the value of an audio unit property.

OSStatus AudioUnitSetProperty (
   AudioUnit            inUnit,
   AudioUnitPropertyID  inID,
   AudioUnitScope       inScope,
   AudioUnitElement     inElement,
   const void           *inData,
   UInt32               inDataSize
);

使用音频参数

//Gets the value of an audio unit parameter.

OSStatus AudioUnitGetParameter (
   AudioUnit               inUnit,
   AudioUnitParameterID    inID,
   AudioUnitScope          inScope,
   AudioUnitElement        inElement,
   AudioUnitParameterValue *outValue
);

//Sets the value of an audio unit parameter.

OSStatus AudioUnitSetParameter (
   AudioUnit               inUnit,
   AudioUnitParameterID    inID,
   AudioUnitScope          inScope,
   AudioUnitElement        inElement,
   AudioUnitParameterValue inValue,
   UInt32                  inBufferOffsetInFrames
);

//Schedules changes to the value of an audio unit parameter.

OSStatus AudioUnitScheduleParameters (
   AudioUnit                      inUnit,
   const AudioUnitParameterEvent  *inParameterEvent,
   UInt32                         inNumParamEvents
);

功能函数

 

任务回调

回调

数据类型

 

AudioUnit

typedef AudioComponentInstance AudioUnit; //AudioUnit 是 AudioComponentInstance 类型。
//类型分为：
enum {

   kAudioUnitType_Output            = 'auou',
   kAudioUnitType_MusicDevice       = 'aumu',
   kAudioUnitType_MusicEffect       = 'aumf',
   kAudioUnitType_FormatConverter   = 'aufc',
   kAudioUnitType_Effect            = 'aufx',
   kAudioUnitType_Mixer             = 'aumx',
   kAudioUnitType_Panner            = 'aupn',
   kAudioUnitType_OfflineEffect     = 'auol',
   kAudioUnitType_Generator         = 'augn',
};

此类型有四种：

Converter Audio Unit Subtypes  //转换类型

enum {
   kAudioUnitSubType_AUConverter        = 'conv',
   kAudioUnitSubType_NewTimePitch       = 'nutp',
   kAudioUnitSubType_TimePitch          = 'tmpt',
   kAudioUnitSubType_DeferredRenderer   = 'defr',
   kAudioUnitSubType_Splitter           = 'splt',
   kAudioUnitSubType_Merger             = 'merg',
   kAudioUnitSubType_Varispeed          = 'vari',
   kAudioUnitSubType_AUiPodTime         = 'iptm',
   kAudioUnitSubType_AUiPodTimeOther    = 'ipto'
};

Effect Audio Unit Subtypes //效果类型。

Effect (digital signal processing) audio unit subtypes for audio units provided by Apple.

enum {
   kAudioUnitSubType_PeakLimiter          = 'lmtr',
   kAudioUnitSubType_DynamicsProcessor    = 'dcmp',
   kAudioUnitSubType_Reverb2              = 'rvb2',
   kAudioUnitSubType_LowPassFilter        = 'lpas',
   kAudioUnitSubType_HighPassFilter       = 'hpas',
   kAudioUnitSubType_BandPassFilter       = 'bpas',
   kAudioUnitSubType_HighShelfFilter      = 'hshf',
   kAudioUnitSubType_LowShelfFilter       = 'lshf',
   kAudioUnitSubType_ParametricEQ         = 'pmeq',
   kAudioUnitSubType_Delay                = 'dely',
   kAudioUnitSubType_Distortion           = 'dist',
   kAudioUnitSubType_AUiPodEQ             = 'ipeq',
   kAudioUnitSubType_NBandEQ              = 'nbeq'
};

Mixer Audio Unit Subtypes  //混合类型

Audio mixing audio unit subtypes for audio units provided by Apple.

enum {
   kAudioUnitSubType_MultiChannelMixer      = 'mcmx',
   kAudioUnitSubType_MatrixMixer            = 'mxmx',
   kAudioUnitSubType_AU3DMixerEmbedded      = '3dem',
};

Input/Output Audio Unit Subtypes  //输入输出类型

enum {
   kAudioUnitSubType_GenericOutput       = 'genr',
   kAudioUnitSubType_RemoteIO            = 'rioc',
   kAudioUnitSubType_VoiceProcessingIO   = 'vpio'
};

Music Instrument Audio Unit Subtypes

Audio units that can be played as musical instruments via MIDI control.

enum {
   kAudioUnitSubType_Sampler   = 'samp'
};

AudioUnitScope

typedef UInt32 AudioUnitScope;// AudioUnitScope 类型为UInt32

enum {
   kAudioUnitScope_Global = 0,
   kAudioUnitScope_Input  = 1,
   kAudioUnitScope_Output = 2,
   kAudioUnitScope_Group  = 3,
   kAudioUnitScope_Part   = 4,
   kAudioUnitScope_Note   = 5
};

AudioUnitElement

  

typedef UInt32 AudioUnitElement;  //AudioUnitElement 类型为UInt32

AudioUnitElement 根据Scope值来设定，在输入输出scope时，他根据硬件的数字信号缓冲区来确定。Global scope恒为0.



Channels
  core Audio SDK 中用Buffer 来代替Channel

多个buffers 可以用bufferlist



stream format 

AudioUnitParameter

struct AudioUnitParameter {
   AudioUnit             mAudioUnit;
   AudioUnitParameterID  mParameterID;
   AudioUnitScope        mScope;
   AudioUnitElement      mElement;
};
typedef struct AudioUnitParameter AudioUnitParameter; //结构类型

有Setter和Getter方法。

AudioUnitParameterID

typedef UInt32 AudioUnitParameterID;

AudioUnitParameterValue

typedef Float32 AudioUnitParameterValue;

AudioUnitProperty

 为一个 audio unit用一个key－value 值定义一个 attribute 或者 behavior .

struct AudioUnitProperty {
   AudioUnit            mAudioUnit;
   AudioUnitPropertyID  mPropertyID;
   AudioUnitScope       mScope;
   AudioUnitElement     mElement;
};
typedef struct AudioUnitProperty AudioUnitProperty;

有Setter和Getter方法。

AudioUnitPropertyID

typedef UInt32 AudioUnitPropertyID；

AudioUnitParameterEvent

A scheduled change to an audio unit parameter’s value.

struct AudioUnitParameterEvent {
   AudioUnitScope scope;
   AudioUnitElement element;
   AudioUnitParameterID parameter;
   AUParameterEventType eventType;
   union {
      struct {
         SInt32                   startBufferOffset;
         UInt32                   durationInFrames;
         AudioUnitParameterValue  startValue;
         AudioUnitParameterValue  endValue;
      } ramp;
      struct {
         UInt32                   bufferOffset;
         AudioUnitParameterValue  value;
      } immediate;
   } eventValues;
};
typedef struct AudioUnitParameterEvent AudioUnitParameterEvent;

Audio Unit Parameter Event Types

Audio unit parameter event types.

enum {
   kParameterEvent_Immediate = 1,
   kParameterEvent_Ramped    = 2
};
typedef UInt32 AUParameterEventType;

Audio Unit Render Flags

 配置 audio unit rendering 标记

enum {
   kAudioUnitRenderAction_PreRender            = (1 << 2),
   kAudioUnitRenderAction_PostRender           = (1 << 3),
   kAudioUnitRenderAction_OutputIsSilence      = (1 << 4),
   kAudioOfflineUnitRenderAction_Preflight     = (1 << 5),
   kAudioOfflineUnitRenderAction_Render        = (1 << 6),
   kAudioOfflineUnitRenderAction_Complete      = (1 << 7),
   kAudioUnitRenderAction_PostRenderError      = (1 << 8),
   kAudioUnitRenderAction_DoNotCheckRenderArgs = (1 << 9)
};
typedef UInt32 AudioUnitRenderActionFlags;

General Audio Unit Function Selectors

相应audio unit单元组成，产生 audio unit 组成方法。

enum {
   kAudioUnitRange                                     = 0x0000,
   kAudioUnitInitializeSelect                          = 0x0001,
   kAudioUnitUninitializeSelect                        = 0x0002,
   kAudioUnitGetPropertyInfoSelect                     = 0x0003,
   kAudioUnitGetPropertySelect                         = 0x0004,
   kAudioUnitSetPropertySelect                         = 0x0005,
   kAudioUnitAddPropertyListenerSelect                 = 0x000A,
   kAudioUnitRemovePropertyListenerSelect              = 0x000B,
   kAudioUnitRemovePropertyListenerWithUserDataSelect  = 0x0012,
   kAudioUnitAddRenderNotifySelect                     = 0x000F,
   kAudioUnitRemoveRenderNotifySelect                  = 0x0010,
   kAudioUnitGetParameterSelect                        = 0x0006,
   kAudioUnitSetParameterSelect                        = 0x0007,
   kAudioUnitScheduleParametersSelect                  = 0x0011,
   kAudioUnitRenderSelect                              = 0x000E,
   kAudioUnitResetSelect                               = 0x0009,
   kAudioUnitComplexRenderSelect                       = 0x0013,
   kAudioUnitProcessSelect                             = 0x0014,
   kAudioUnitProcessMultipleSelect                     = 0x0015
};

常量

 

Result Codes 结果码