iOS录音模块实践[AVAudioRecoder]

题记

这个模块是我们儿童项目的一个小功能，占一个迭代版本需求的40%左右，开发周期12.5day，当然包含了整个IM逻辑，语音录制1天。

实现方案分析

需求：IM语音聊天，IM采用腾讯的IM，语音录制部分有自己的UI设计，大概是这个样子（弹出一个pop框，先用合成器说一段“现在给xxx留言吧”，马上开始录制音频，5秒后出现可以发送按钮，最大30s发送语音，留言过程中要展示声音波形图）

方案：1.用AVAudioRecorder，高度封装，之前项目已经实践过，有无声音分贝未知。 2.用AudioUnit实现，过于细粒度，要处理音频buffer。

根据需求来说方案1看起比较贴近。

实践

我就直接贴代码了，代码中会做注释，其中有写CallBack，权限使用到的其他类就不上了，理解就好。

#import <Foundation/Foundation.h>

#import "CallBackInterface.h" //一个通用的CallBack声明头

@interface AudioRecorder : NSObject

@property(nonatomic, copy) CallBackTwo callBack;

@property(nonatomic, copy) CallBackOne canSendCallBack;

@property(nonatomic, assign) NSInteger volume;

@property(readonly, assign) BOOL isRecording;

- (BOOL)startRecord:(NSString *)storeFile;

- (void)cancelRecord;

- (void)endRecord;

- (void)resetEnvironment;

@end

#import "AudioRecorder.h"

#import <ReactiveCocoa.h>
#import <AVFoundation/AVFoundation.h>

#import "UALogger.h"
#import "PermissionUtils.h" //一些手机权限调用类，包括这次的micro权限请求
#import "HWWeakTimer.h" //这个就不说了搜一下
#import "NSFileManager+Message.h" //录音文件管理


@interface AudioRecorder () <AVAudioRecorderDelegate>

@property(nonatomic, strong) NSString *storeFile;
@property(nonatomic, strong) AVAudioRecorder *recorder;

@property(nonatomic, strong) NSTimer *timer;
@property(nonatomic, assign) NSTimeInterval time; ///<  记录当前录音时间


@end


@implementation AudioRecorder

- (void)dealloc {
    [self endRecord];
}

- (BOOL)startRecord:(NSString *)storeFile {
    self.storeFile = storeFile;
    __block BOOL checkAuth = NO;
    __block BOOL success = NO;
    @weakify(self);
    //录音权限打开
    [PermissionUtils openMic:^(BOOL auth) {
        @strongify(self);
        if (auth) {
            [self setActive];
            success = [self.recorder prepareToRecord];
            [self.recorder record];
            [self timer];
        }
        checkAuth = YES;
    }];
    //可以看看这种方式处理线程等待，这儿想起了一个故事，就略了
    while (!checkAuth) {
        [[NSRunLoop currentRunLoop] runUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:.05]];
    }
    return success;
}

- (void)setActive {
    @try {
        NSError *error;
        [[AVAudioSession sharedInstance] setCategory:AVAudioSessionCategoryRecord error:&error];
        if (error) {
            UALog(@"[AudioRecorder][ERROR][StartRecord] %@", error);
        }
        error = nil;

        [[AVAudioSession sharedInstance] setActive:YES error:&error];
        if (error) {
            UALog(@"[AudioRecorder][ERROR][CallBack] %@", error);
        }

    } @catch (NSException *e) {

    }
}

- (void)cancelRecord {
    self.callBack = NULL;
    [self endRecord];
    _recorder.delegate = nil; // cancel 时快速释放，避免引用造成的AVAudioSession Deactive失败
    [self resetEnvironment];
}

- (void)endRecord {
    self.canSendCallBack = NULL;
    [self invalidateTimer];
    if (_recorder) {
        [self.recorder stop];
        [self deactivedAudioSession];
        _recorder = nil;
    }
}

- (void)deactivedAudioSession {
    NSError *error = nil;
    if (![[AVAudioSession sharedInstance] setActive:NO error:&error]) {
        NSLog(@"%@: AVAudioSession.setDeActive failed: %@\n", NSStringFromClass(self.class), error ? [error localizedDescription] : @"nil");
    }
}

- (void)resetEnvironment {
    //check doc path
    NSFileManager *fm = [NSFileManager defaultManager];
    if ([fm fileExistsAtPath:self.storeFile]) {
        NSError *error;
//        [fm removeItemAtPath:self.storeFile error:&error];
        if (error) {
            UALog(@"[AudioRecorder][FM]ERROR %@", error);
        }
    }
    self.time = 0.0f;
}


#pragma mark - AVAudioRecorderDelegate

- (void)audioRecorderDidFinishRecording:(AVAudioRecorder *)recorder successfully:(BOOL)flag {
    if (self.callBack) {
        self.callBack(@(flag), nil);
    }
}

- (void)audioRecorderEncodeErrorDidOccur:(AVAudioRecorder *)recorder error:(NSError *__nullable)error {
    if (self.callBack) {
        self.callBack(@(NO), error);
    }
}

- (void)audioRecorderBeginInterruption:(AVAudioRecorder *)recorder {

}

- (void)audioRecorderEndInterruption:(AVAudioRecorder *)recorder withOptions:(NSUInteger)flags {

}

- (void)audioRecorderEndInterruption:(AVAudioRecorder *)recorder withFlags:(NSUInteger)flags {

}

- (void)audioRecorderEndInterruption:(AVAudioRecorder *)recorder {

}


#pragma mark - getter

- (AVAudioRecorder *)recorder {
    if (!_recorder) {
        //录音设置
        NSMutableDictionary *recordSetting = [[NSMutableDictionary alloc] init];
        //设置录音格式  AVFormatIDKey==kAudioFormatLinearPCM
        [recordSetting setValue:[NSNumber numberWithInt:kAudioFormatMPEG4AAC] forKey:AVFormatIDKey];
        //设置录音采样率(Hz) 如：AVSampleRateKey==8000/44100/96000（影响音频的质量）
        [recordSetting setValue:[NSNumber numberWithFloat:44100] forKey:AVSampleRateKey];
        //录音通道数  1 或 2
        [recordSetting setValue:[NSNumber numberWithInt:2] forKey:AVNumberOfChannelsKey];
        //线性采样位数  8、16、24、32
        [recordSetting setValue:[NSNumber numberWithInt:16] forKey:AVLinearPCMBitDepthKey];
        //录音的质量
        [recordSetting setValue:[NSNumber numberWithInt:AVAudioQualityHigh] forKey:AVEncoderAudioQualityKey];

        NSError *err;
        [self resetEnvironment];
        _recorder = [[AVAudioRecorder alloc] initWithURL:[NSURL fileURLWithPath:self.storeFile] settings:recordSetting error:&err];
        _recorder.delegate = self;
        _recorder.meteringEnabled = YES;
        if (err) {
            UALog(@"[AudioRecorder][Error] %@", err);
        }
    }
    return _recorder;
}

- (NSString *)storeFile {
    if (!_storeFile) {
        _storeFile = [[NSFileManager defaultManager] temRecordAudioFile];
    }
    return _storeFile;
}

- (BOOL)isRecording {
    return self.recorder.isRecording;
}

- (NSTimer *)timer {
    if (!_timer) {
        @weakify(self);
        _timer = [HWWeakTimer scheduledTimerWithTimeInterval:.05 block:^(id userInfo) {
            @strongify(self);
            self.time += .05;
            [self log];
            if (self.canSendCallBack) {
                self.canSendCallBack(@(self.time));
            }
            if (self.time >= 30.0f) {
                [self endRecord];
            }
        }                                           userInfo:nil repeats:YES];
    }
    return _timer;
}

- (void)log {
    [_recorder updateMeters];
    self.volume = (NSInteger) (pow(10, 0.05 * [_recorder peakPowerForChannel:0]) * 100);
}

- (void)invalidateTimer {
    if (!_timer) {
        [_timer invalidate];
        _timer = nil;
    }
}

@end

上面说到，UI设计有一个音频分贝的波形图，开始写的时候找到AVAudioRecoder有分贝最大值和平均值，

- (float)peakPowerForChannel:(NSUInteger)channelNumber;
- (float)averagePowerForChannel:(NSUInteger)channelNumber;

但你何时取都是-160，读文档发现构造recoder时候要设置 meteringEnabled = YES;

@property(getter=isMeteringEnabled) BOOL meteringEnabled;

且在每次取分贝的时候要更新一次

- (void)updateMeters;

转化为 0～100的值作为波形图的参数

 self.volume = (NSInteger) (pow(10, 0.05 * [_recorder peakPowerForChannel:0]) * 100);

主意事项

1.AudioSession 持有和释放 由于在语音录制前有段语音合成“现在给xxx留言吧”，导致后面总是会报"AVAudioSession I/O"的一个错误，开始以为是各处AVAudioSession.active 与 setDeActive

[[AVAudioSession sharedInstance] setActive:YES error:&error];
与
[[AVAudioSession sharedInstance] setActive:NO error:&error
不成对造成的

排查了播放器，语音合成播放器(百度和讯飞的)，以及录音模块成对释放问题，最后验证显示调用还是没用，最后分析合成器哪一块释放是不是耗时比较多，而我很快进入录制，哪边还没有结束，然后造成我录制一到两秒，那边的释放信号过来了，而这回AVAudioSession中确实录制。 最后给合成器那边给了0.5s处理释放，延迟录制0.5s解决此问题，由于合成器是第三方的，这种妥协是没有办法的。

2.AVRecorder崩溃问题 AVRecorder页面逻辑我是Present一个ViewController上来，在点击周边灰色层是取消录制，但往往我们会很快的点击灰色层，又很快的点击录制，周而复始崩溃。 这块处理有个缺陷，我的cancel释放有一个是放到

- dismissViewControllerAnimated:completion:

的completion中，其实往往没有时间处理释放，所以模态出来的页面的释放不要把耗时的操作放到这块。 但所谓的用户暴力开始录制取消录制任然会出现崩溃，这块只能上防止重复点击大法一个category奉上：

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface NSObject (MultiClick)

@property (nonatomic, assign) NSTimeInterval acceptInterval; ///< 间隔 s
@property (nonatomic, assign) NSTimeInterval acceptTime;     ///< 上次触发事件时间

/**
 * 是否接受本次事件
 */
- (BOOL)canAcceptEvent;

@end


#import "NSObject+MultiClick.h"
#import <objc/runtime.h>
#import "UALogger.h"

const char *NSObject_acceptTime = "NSObject_acceptTime";
const char *NSObject_acceptInterval = "NSObject_acceptInterval";

@implementation NSObject (MultiClick)

- (NSTimeInterval)acceptTime {
    return [objc_getAssociatedObject(self, NSObject_acceptTime) doubleValue];
}

- (void)setAcceptTime:(NSTimeInterval)acceptTime {
    objc_setAssociatedObject(self, NSObject_acceptTime, @(acceptTime), OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}

- (NSTimeInterval)acceptInterval {
    return [objc_getAssociatedObject(self, NSObject_acceptInterval) doubleValue];
}

- (void)setAcceptInterval:(NSTimeInterval)acceptInterval {
    objc_setAssociatedObject(self, NSObject_acceptInterval, @(acceptInterval), OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}

- (BOOL)canAcceptEvent {
    if (self.acceptInterval == 0) {
        return NO;
    }

    if ([[NSDate date] timeIntervalSince1970] - self.acceptTime > self.acceptInterval) {
        self.acceptTime = [[NSDate date] timeIntervalSince1970];
        return YES;
    }
    return NO;
}


@end

使用方法
具体某一个类初始化的时候写入防重点间隔
self.acceptInterval = 1;

事件方法第一行加
if (![self canAcceptEvent]) return;

最后，感谢！感谢身边的coder能答疑解惑，感谢合作partner很给力，so 能愉快的写几行代码还是挺愉快的。