IOS音频架构之Audio Unit

在前面的章节部分我们已经对IOS音频结构有了一个清晰的认识，知道Audio Unit是位于整个音频结构的最底层，这一层非常多API已经開始和硬件打交道了。所以比較复杂，有了前面的基础再来看这个部分就比較的easy了。

先来看看Audio Unit的结构图：

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结构图非常easy了。就不做过多的描写叙述了。

重点说下中间那部分DSP。由于曾经读研的时候学的是DSP嵌入式驱动开发算法移植，所以对这部分比較熟悉。就和大家摆摆龙门阵。DSP全名是digital
signal processing 数字信号处理。

音频信号经过设备採样之后都变成了数字信号。所以採用专门的信号处理芯片来处理效率会非常的高。DSP是个大家族，常见的有TI公司，AD公司。每一个公司下有非常多系列。每一个系列下又有非常多种类。这是一个专门的学科，假设大家有兴趣能够花点时间研究研究，这里就不说了。

以下我们还是来看看从软件层面上怎样使用这个东东：

（1）Audio Unit 初始化參数设置

这里能够设置音频流的各种參数，比方採样频率、量化位数、通道个数、每包中帧的个数等等。

status=AudioUnitSetProperty(audioUnit,
kAudioUnitProperty_StreamFormat,

kAudioUnitScope_Input,

kOutputBus, &audioFormat,
sizeof(audioFormat));

这里是为了设置音频回调方法。我们在这个回调方法中。将全部的须要播放的音频信号一帧帧传递给硬件设备。

status=AudioUnitSetProperty(audioUnit,
kAudioUnitProperty_SetRenderCallback,

kAudioUnitScope_Global,
kOutputBus, &callbackStruct, sizeof(callbackStruct));

这里又多出一个属性设置。我们对Audio Session属性设置，能够设置硬件DSP每次处理音频数据的最小个数。音频处理周期越短。CPU使用越多。可是优点是音频时间间隔较短。用于音视频同步都是很有优点的。

AudioSessionSetProperty(kAudioSessionProperty_PreferredHardwareIOBufferDuration,

sizeof(preferredBufferSize),

&preferredBufferSize)

最后启动Aduio Unit

status=AudioUnitInitialize(audioUnit);

（2）音频数据解析

音频设备我们已经初始化好了。以下我们就来看看怎么吧音频数据拿到。能够分两个部分。ffmpeg部分，以及AudioFile
IOS处理两个方面。

FFmpeg我们会专门拿出几个部分。在IOS架构音视频专栏中具体解说。我们先来看看用AduioFile怎么吧数据拿出来。

事实上使用起来很easy：

result=AudioFileReadPackets(audioFile,
false, &numBytesRead,
NULL, , &packetReads,
audioData);

使用这种方法就能够吧音频数据解析出来。数据都放在audioData中。

(3)回调方法中处理音频数据

在ffmpeg中音频数据装载比較复杂，音频ffmpeg音频处理是以包为单位来进行处理。所以处理的音频数据不一定满足，或者说是大部分情况都不满足DSP对音频数据长度处理的需求。所以这里就要在逻辑上作一定的转换。

具体请參阅专栏中FFmpeg部分。这里看看我们读取本地文件怎样处理的：

static
OSStatus playbackCallback(void *inRefCon,AudioUnitRenderActionFlags *ioActionFlags,

const AudioTimeStamp *inTimeStamp,

UInt32 inBusNumber,

UInt32 inNumberFrames,

AudioBufferList *ioData){

记得我们上面已经把音频数据拿到audioData中。（在读取之前包的大小设定为DSP音频处理数据长度），所以每次取一包数据放到ioData中。

}

另外另一点须要补充，这里硬件处理音频数据的长度必须是2的N次方。为啥呢？由于DSP在处理一些如：FFT、蝶形运算时。必须是以2为基的。（假设不太明确。相见 数字信号处理这本书）。所以我们长见到的数据长度多为512、1024、2048、4096、8192等.