使用AudioQueueNewInput录制音频
除了可以使用“AudioQueueNewOutput”来播放音频，还可以使用"AudioQueueNewInput"创建的AudioQueue进行音频的录制，既然是AudioQueue，其使用方式也是和前面类似的：
- 定义一个自定义的数据结构来维护当前的状态、音频数据格式等信息。
- 设置数据文件格式
- 实现AudioQueueOutputCallback回调函数，用来提供音频数据。
- 创建一个Audio Queue用于播放音频使用
- 分配并将buffer内容enqueue到上面的队列中，准备播放和停止操作
- 最后释放Queue对象以及其他资源。 这里的步骤和前面播放也有些不同，不用去关心AudioStreamPacketDescription，因为他是录制的时候生成的，但是主要步骤还是相同的，先设置一些准备工作，然后就是通过回调来进行驱动。参见Demo：
这里先点击“Prepare”然后再开始录制，录制的过程将文件存入到了文件中，最后通过AVAudioPlayer进行播放。Demo参见GitHub
录音器状态
和“AudioQueueNewOutput”这里也定义一个数据结果来维护录制的中间状态。参见Demo中的：
struct RecorderStat
{
AudioStreamBasicDescription mDataFormat; // 录制的数据的格式信息
AudioQueueRef mQueue; // Queue对象
AudioQueueBufferRef mBuffers[kNumberBuffers]; // Buffer数组，获得录制的数据
AudioFileID mAudioFile; // 要存入的文件
UInt32 bufferByteSize; // 单个Buffer的长度
SInt64 mCurrentPacket; // 当前为哪个Packet
bool mIsRunning; // 是否停止
};
每个变量的一样在注释中均已标出，基本和播放时差不多。
设置AudioSession
因为系统默认的Session是“AVAudioSessionCategorySoloAmbient”（在AVAudioSession中有介绍),是不支持录制动作的，所以我们需要在录制的时候设置Session为“AVAudioSessionCategoryRecord”，再再播放的时候设置为“AVAudioSessionCategorySoloAmbient”:
- (void) setAudioSession: (DemoMode) mode {
NSError *error;
AVAudioSession *session = [AVAudioSession sharedInstance];
[session setActive:YES error:&error]; // should not invoke every time
if (nil != error) {
NSLog(@"AudioSession setActive error:%@", error.localizedDescription);
return;
}
error = nil;
NSString *category;
if (DemoModeRecord == mode) {
category = AVAudioSessionCategoryRecord;
} else {
category = AVAudioSessionCategorySoloAmbient;
}
[[AVAudioSession sharedInstance] setCategory:category error:&error];
if (nil != error) {
NSLog(@"AudioSession setCategory(AVAudioSessionCategoryPlayAndRecord) error:%@", error.localizedDescription);
return;
} else {
NSLog(@"set category to %@", category);
}
}
这里用“DemoModeRecord”枚举表示了录制模式。
设置要录音的数据格式
当播放时，是从源数据中获得数据格式，而录制的时候则需要我们来指定，通常就是文件格式、采样率、通道数、位深度这几个最基本的属性：
// step 1: set up the format of recording
recorderStat_.mDataFormat.mFormatID = kAudioFormatLinearPCM;
recorderStat_.mDataFormat.mSampleRate = 44100.0;
recorderStat_.mDataFormat.mChannelsPerFrame = 2;
recorderStat_.mDataFormat.mBitsPerChannel = 16;
recorderStat_.mDataFormat.mFramesPerPacket = 1;
recorderStat_.mDataFormat.mBytesPerFrame = recorderStat_.mDataFormat.mChannelsPerFrame * recorderStat_.mDataFormat.mBitsPerChannel / 8;
recorderStat_.mDataFormat.mBytesPerPacket = recorderStat_.mDataFormat.mBytesPerFrame * recorderStat_.mDataFormat.mFramesPerPacket;
recorderStat_.mDataFormat.mFormatFlags = kLinearPCMFormatFlagIsPacked | kLinearPCMFormatFlagIsSignedInteger | kAudioFormatFlagIsBigEndian;
这里还指定了PCM数据中每个Packet中有几帧，每帧数据大小等信息。
创建AudioQueue
这里我们需要用AudioQueueNewInput来创建一个用于录音的AudioQueue ：
extern OSStatus
AudioQueueNewInput( const AudioStreamBasicDescription *inFormat, // 录音格式
AudioQueueInputCallback inCallbackProc, // 回调
void * __nullable inUserData, // 自定义数据
CFRunLoopRef __nullable inCallbackRunLoop, // RunLoop
CFStringRef __nullable inCallbackRunLoopMode, // RunLoop的Mode
UInt32 inFlags, // 保留位。给0
AudioQueueRef __nullable * __nonnull outAQ) // Queue对象
函数原型和前面也基本是一样的，所以只要弄好格式描述就可以了：
// step 2: create audio intpu queue
stts = AudioQueueNewInput(&recorderStat_.mDataFormat, impAudioQueueInputCallback, &recorderStat_,CFRunLoopGetCurrent(), kCFRunLoopCommonModes, 0, &recorderStat_.mQueue);
VStatusBOOL(stts, @"AudioQueueNewInput");
获取最终的格式
上面在创建Queue的时候给的数据格式，其实是一个hint，最终创建出来的Queue是否是这个格式还不一定，可能会有些修改，所以我们还要通过Get属性的方法获取：
// step 3: get the detail format
UInt32 dataFormatSize = sizeof (recorderStat_.mDataFormat);
stts = AudioQueueGetProperty(recorderStat_.mQueue, kAudioQueueProperty_StreamDescription, &recorderStat_.mDataFormat, &dataFormatSize);
VStatusBOOL(stts, @"AudioQueueGetProperty-AudioQueueGetProperty");
AudioQueueGetProperty依旧是AudioToolBox的风格，给个长度给个地址就可以了。后续在回调中我们要用到这里最终的数据格式。
准备Buffer队列
这里我们依据将每次录制的Packet数量写死控制，然后根据上面的格式数据里面每个Packet的大小来确定每个Buffer的大小：
recorderStat_.bufferByteSize = kNumberPackages * recorderStat_.mDataFormat.mBytesPerPacket;
然后在按照前面一样的，创建三个Buffer，并进行Enqueue:
for (int i=0; i<kNumberBuffers; i++) {
AudioQueueAllocateBuffer(recorderStat_.mQueue, recorderStat_.bufferByteSize, &recorderStat_.mBuffers[0]);
AudioQueueEnqueueBuffer(recorderStat_.mQueue, recorderStat_.mBuffers[i], 0, NULL);
}
驱动一切的回调
现在来看最重要的回调函数，其原型为：
typedef void (*AudioQueueInputCallback)(
void * __nullable inUserData, // 用户自定义数据
AudioQueueRef inAQ, // Queue对象
AudioQueueBufferRef inBuffer, // 采集到数据的Buffer对象
const AudioTimeStamp * inStartTime, // 开始时间
UInt32 inNumberPacketDescriptions, // 数据给事描述对象数目
const AudioStreamPacketDescription * __nullable inPacketDescs); // 数据格式描述对象
这个和播放的回调非常类似，只是其Buffer是已经采集了数据被填充的Buffer，同时，每个Packet有对应的 inNumberPacketDescriptions个 AudioStreamPacketDescription描述。不同的是多了个 inStartTime表示距离开始采集的时间。
来看Demo中的处理：
struct RecorderStat *recorderStat = (struct RecorderStat *) inUserData;
if (0 == inNumberPacketDescriptions && recorderStat->mDataFormat.mBytesPerPacket != 0) { // for CBR
inNumberPacketDescriptions = recorderStat->bufferByteSize/recorderStat->mDataFormat.mBytesPerPacket;
}
OSStatus stt = AudioFileWritePackets(recorderStat->mAudioFile, false, recorderStat->bufferByteSize, inPacketDescs, recorderStat->mCurrentPacket, &inNumberPacketDescriptions, inBuffer->mAudioData);
VStatus(stt, @"AudioFileWritePackets error");
recorderStat->mCurrentPacket += inNumberPacketDescriptions;
stt = AudioQueueEnqueueBuffer(recorderStat->mQueue, inBuffer, 0, NULL);
VStatus(stt, @"AudioQueueEnqueueBuffer error");
首先将自定义数据转换成我们的State对象。然后因为我们后续要进行本地播放，我们这里将其写入到文件了。所以在“Prepare”的部分，我们增加了一个打开文件的操作:
NSURL * tmpURL = [NSURL URLWithString:_filePath];
CFURLRef url = (__bridge CFURLRef) tmpURL;
stts = AudioFileCreateWithURL(url, kAudioFileAIFFType, &recorderStat_.mDataFormat, kAudioFileFlags_EraseFile, &recorderStat_.mAudioFile);
VStatusBOOL(stts, @"AudioFileOpenURL");
NSLog(@"open file %@ success!", url);
这里对于CBR做了个强制设置Packet大小为:
recorderStat->bufferByteSize/recorderStat->mDataFormat.mBytesPerPacket
并调用 AudioFileWritePackets 进行写文件。
当用完了Buffer之后，我们要调用AudioQueueEnqueueBuffer把他放回到BufferQueue中给AudioQueue继续使用。
录制控制
因为AudioQueueNewInput得到本质也是一个AudioQueue。所以其开始、结束控制和播放是一样一样的。有Start/Stop/Pause的方法：
AudioQueueStart(AudioQueueRef inAQ, const AudioTimeStamp *inStartTime)
AudioQueuePause( AudioQueueRef inAQ)
AudioQueueStop( AudioQueueRef inAQ, Boolean inImmediate)
和前面一样的提供了几个接口，AudioQueueStop中的inImmediate表示是否立马停止采集，因为调用这个接口的时候，可能AudioQueue中已经有一些被压入的Buffer数据了，此时是播放完了在停止呢？还是立马停止。
为此我们增加了mIsRunning表示是否停止，并在回调里面做最终的停止，否则还是被回调，并触发Enqueue错误：
if (! recorderStat->mIsRunning) {
OSStatus stts = AudioQueueStop(recorderStat->mQueue, true);
VStatus(stts, @"AudioQueueStop error");
AudioFileClose(recorderStat->mAudioFile);
return ;
}
总结
“Audio Queue Services”提供了一套高级的C/C++的接口，通过Queue对象来管理存放音频的数据的各个Buffer，其通过AudioQueueNewInput创建一个会采集数据到Buffer中的AudioQueue。在驱动回调里面，从Buffer中取得采集到的数据，再把这个空Buffer Enqueue到BufferQueue给AudioQueue采集存数据使用。所以，这里我们既可以对数据进行写文件操作，也可以通过AudioStream对其进行流处理。