在 iOS 上使用 Audio Queue 播放音频一段时间后静音

Question

我正在编写一个 iOS 上的实时音频播放程序。

从对端接收音频RTP包，放入音频队列播放。

开始播放时，声音正常。但是 1 到 2 分钟后，声音变小了，而且 AudioQueue API 没有报错。回调函数继续正常调用，没有异常。

但它只是静音了。

我的回调函数：

1：循环直到有足够的数据可以复制到音频队列缓冲区

do 
{
    read_bytes_enabled = g_audio_playback_buf.GetReadByteLen();
    if (read_bytes_enabled >= kAudioQueueBufferLength)
    {
        break;
    }
    usleep(10*1000);
}
while (true);

2：复制到AudioQueue Buffer，并入队。这个回调函数一直正常运行，没有报错。

//copy to audio queue buffer
read_bytes = kAudioQueueBufferLength;

g_audio_playback_buf.Read((unsigned char *)inBuffer->mAudioData, read_bytes);

WriteLog(LOG_PHONE_DEBUG, "AudioQueueBuffer(Play): copy [%d] bytes to AudioQueue buffer! Total len = %d", read_bytes, read_bytes_enabled);

inBuffer->mAudioDataByteSize = read_bytes;

UInt32 nPackets = read_bytes / g_audio_periodsize; // mono

inBuffer->mPacketDescriptionCount = nPackets;

// re-enqueue this buffer
AudioQueueEnqueueBuffer(inAQ, inBuffer, 0, NULL);

Answer 1

问题已解决。

关键是，你不能让音频队列缓冲区等待，你必须一直喂它，否则它可能会被静音。如果你没有足够的数据，用空白数据填充它。

所以下面的代码应该改一下：

do 
{
    read_bytes_enabled = g_audio_playback_buf.GetReadByteLen();
    if (read_bytes_enabled >= kAudioQueueBufferLength)
{
    break;
}
    usleep(10*1000);
}
while (true);

改成这样：

read_bytes_enabled = g_audio_playback_buf.GetReadByteLen();
if (read_bytes_enabled < kAudioQueueBufferLength)
{
    memset(inBuffer->mAudioData, 0x00, kAudioQueueBufferLength);
}
else
{
    inBuffer->mAudioDataByteSize = kAudioQueueBufferLength;
}
...

Answer 2

如果你使用 AudioQueuePause，你可以让 AudioQueue 等待。

在这个例子中，在 Swift 5 中，我使用了一个通用队列。当这个队列为空时，就像你做的那样，我在回调中用空数据填充我的缓冲区并调用 AudioQueuePause。需要注意的是，在播放调用 AudioQueuePause 之前，所有 AudioQueueBuffer 都会使用 AudioQueueEnqueueBuffer 发送到 AudioQueueRef。

创建一个 userData 类以将您需要的所有内容发送到您的回调：

class UserData {
    let dataQueue = Queue<Data>()
    let semaphore = DispatchSemaphore(value: 1)
}
private var inQueue: AudioQueueRef!
private var userData = UserData()

在创建 AudioQueue 并启动它时提供此类的实例：

AudioQueueNewOutput(&inFormat, audioQueueOutputCallback, &userData, nil, nil, 0, &inQueue)
AudioQueueStart(inQueue, nil)

生成所有缓冲区，不要直接将它们排入队列：调用回调函数：

for _ in 0...2 {
    var bufferRef: AudioQueueBufferRef!
    AudioQueueAllocateBuffer(inQueue, 320, &bufferRef)
    audioQueueOutputCallback(&userData, inQueue, bufferRef)
}

当你收到音频数据时，你可以调用一个方法让你的数据入队并让它等待回调函数获取它：

func audioReceived(_ audio: Data) {
    let dataQueue = userData.dataQueue
    let semaphore = userData.semaphore

    semaphore.wait()
    dataQueue.enqueue(audio)
    semaphore.signal()
    // Start AudioQueue every time, if it's already started this call do nothing
    AudioQueueStart(inQueue, nil)
}

终于可以像这样实现回调函数了：

private let audioQueueOutputCallback: AudioQueueOutputCallback = { (inUserData, inAQ, inBuffer) in
    // Get data from UnsageMutableRawPointer
    let userData: UserData = (inUserData!.bindMemory(to: UserData.self, capacity: 1).pointee)
    let queue = userData.dataQueue
    let semaphore = userData.semaphore
    // bind UnsafeMutableRawPointer to UnsafeMutablePointer<UInt8> for data copy
    let audioBuffer = inBuffer.pointee.mAudioData.bindMemory(to: UInt8.self, capacity: 320)

    if queue.isEmpty {
        print("Queue is empty: pause")
        AudioQueuePause(inAQ)
        audioBuffer.assign(repeating: 0, count: 320)
        inBuffer.pointee.mAudioDataByteSize = 320
    } else {
        semaphore.wait()
        if let data = queue.dequeue() {
            data.copyBytes(to: audioBuffer, count: data.count)
            inBuffer.pointee.mAudioDataByteSize = data.count
        } else {
            print("Error: queue is empty")
            semaphore.signal()
            return
        }
        semaphore.signal()
    }

    AudioQueueEnqueueBuffer(inAQ, inBuffer, 0, nil)
}

在我的例子中，我使用 320 字节的缓冲区来存储 20 毫秒的 16 位、8kHz、单声道的 PCM 数据。 此解决方案比 CPU 的空音频数据的伪无限循环更复杂但更好。苹果对贪婪的应用程序非常严厉；）

我希望这个解决方案会有所帮助。