html5录音功能实战示例
缘起
由于项目需要，我们要在web端实现录音功能。一开始，找到的方案有两个，一个是通过iframe，一个是html5的getUserMedia api。由于我们的录音功能不需要兼容IE浏览器，所以毫不犹豫的选择了html5提供的getUserMedia去实现。基本思路是参考了官方的api文档以及网上查找的一些方案做结合做出了适合项目需要的方案。但由于我们必须保证这个录音功能能够同时在pad端、pc端都可以打开，所以其中也踩了一些坑。以下为过程还原。
步骤1
由于新的api是通过navigator.mediaDevices.getUserMedia，且返回一个promise。
而旧的api是navigator.getUserMedia，于是做了一个兼容性。代码如下：
// 老的浏览器可能根本没有实现 mediaDevices，所以我们可以先设置一个空的对象
if (navigator.mediaDevices === undefined) {
navigator.mediaDevices = {};
}
// 一些浏览器部分支持 mediaDevices。我们不能直接给对象设置 getUserMedia
// 因为这样可能会覆盖已有的属性。这里我们只会在没有getUserMedia属性的时候添加它。
if (navigator.mediaDevices.getUserMedia === undefined) {
let getUserMedia =
navigator.getUserMedia ||
navigator.webkitGetUserMedia ||
navigator.mozGetUserMedia ||
navigator.msGetUserMedia;
navigator.mediaDevices.getUserMedia = function(constraints) {
// 首先，如果有getUserMedia的话，就获得它
// 一些浏览器根本没实现它 - 那么就返回一个error到promise的reject来保持一个统一的接口
if (!getUserMedia) {
return Promise.reject(new Error('getUserMedia is not implemented in this browser'));
}
// 否则，为老的navigator.getUserMedia方法包裹一个Promise
return new Promise(function(resolve, reject) {
getUserMedia.call(navigator, constraints, resolve, reject);
});
};
步骤2
这是网上存在的一个方法，封装了一个HZRecorder。基本上引用了这个方法。调用HZRecorder.get就可以调起录音接口，这个方法传入一个callback函数，new HZRecorder后执行callback函数且传入一个实体化后的HZRecorder对象。可以通过该对象的方法实现开始录音、暂停、停止、播放等功能。
var HZRecorder = function (stream, config) {
config = config || {};
config.sampleBits = config.sampleBits || 8; //采样数位 8, 16
config.sampleRate = config.sampleRate || (44100 / 6); //采样率(1/6 44100)
//创建一个音频环境对象
audioContext = window.AudioContext || window.webkitAudioContext;
var context = new audioContext();
//将声音输入这个对像
var audioInput = context.createMediaStreamSource(stream);
//设置音量节点
var volume = context.createGain();
audioInput.connect(volume);
//创建缓存，用来缓存声音
var bufferSize = 4096;
// 创建声音的缓存节点，createScriptProcessor方法的
// 第二个和第三个参数指的是输入和输出都是双声道。
var recorder = context.createScriptProcessor(bufferSize, 2, 2);
var audioData = {
size: 0 //录音文件长度
, buffer: [] //录音缓存
, inputSampleRate: context.sampleRate //输入采样率
, inputSampleBits: 16 //输入采样数位 8, 16
, outputSampleRate: config.sampleRate //输出采样率
, oututSampleBits: config.sampleBits //输出采样数位 8, 16
, input: function (data) {
this.buffer.push(new Float32Array(data));
this.size += data.length;
}
, compress: function () { //合并压缩
//合并
var data = new Float32Array(this.size);
var offset = 0;
for (var i = 0; i < this.buffer.length; i++) {
data.set(this.buffer[i], offset);
offset += this.buffer[i].length;
}
//压缩
var compression = parseInt(this.inputSampleRate / this.outputSampleRate);
var length = data.length / compression;
var result = new Float32Array(length);
var index = 0, j = 0;
while (index < length) {
result[index] = data[j];
j += compression;
index++;
}
return result;
}
, encodeWAV: function () {
var sampleRate = Math.min(this.inputSampleRate, this.outputSampleRate);
var sampleBits = Math.min(this.inputSampleBits, this.oututSampleBits);
var bytes = this.compress();
var dataLength = bytes.length * (sampleBits / 8);
var buffer = new ArrayBuffer(44 + dataLength);
var data = new DataView(buffer);
var channelCount = 1;//单声道
var offset = 0;
var writeString = function (str) {
for (var i = 0; i < str.length; i++) {
data.setUint8(offset + i, str.charCodeAt(i));
}
};
// 资源交换文件标识符
writeString('RIFF'); offset += 4;
// 下个地址开始到文件尾总字节数,即文件大小-8
data.setUint32(offset, 36 + dataLength, true); offset += 4;
// WAV文件标志
writeString('WAVE'); offset += 4;
// 波形格式标志
writeString('fmt '); offset += 4;
// 过滤字节,一般为 0x10 = 16
data.setUint32(offset, 16, true); offset += 4;
// 格式类别 (PCM形式采样数据)
data.setUint16(offset, 1, true); offset += 2;
// 通道数
data.setUint16(offset, channelCount, true); offset += 2;
// 采样率,每秒样本数,表示每个通道的播放速度
data.setUint32(offset, sampleRate, true); offset += 4;
// 波形数据传输率 (每秒平均字节数) 单声道×每秒数据位数×每样本数据位/8
data.setUint32(offset, channelCount * sampleRate * (sampleBits / 8), true); offset += 4;
// 快数据调整数 采样一次占用字节数 单声道×每样本的数据位数/8
data.setUint16(offset, channelCount * (sampleBits / 8), true); offset += 2;
// 每样本数据位数
data.setUint16(offset, sampleBits, true); offset += 2;
// 数据标识符
writeString('data'); offset += 4;
// 采样数据总数,即数据总大小-44
data.setUint32(offset, dataLength, true); offset += 4;
// 写入采样数据
if (sampleBits === 8) {
for (var i = 0; i < bytes.length; i++, offset++) {
var s = Math.max(-1, Math.min(1, bytes[i]));
var val = s < 0 ? s * 0x8000 : s * 0x7FFF;
val = parseInt(255 / (65535 / (val + 32768)));
data.setInt8(offset, val, true);
}
} else {
for (var i = 0; i < bytes.length; i++, offset += 2) {
var s = Math.max(-1, Math.min(1, bytes[i]));
data.setInt16(offset, s < 0 ? s * 0x8000 : s * 0x7FFF, true);
}
}
return new Blob([data], { type: 'audio/wav' });
}
};
//开始录音
this.start = function () {
audioInput.connect(recorder);
recorder.connect(context.destination);
};
//停止
this.stop = function () {
recorder.disconnect();
};
// 结束
this.end = function() {
context.close();
};
// 继续
this.again = function() {
recorder.connect(context.destination);
};
//获取音频文件
this.getBlob = function () {
this.stop();
return audioData.encodeWAV();
};
//回放
this.play = function (audio) {
audio.src = window.URL.createObjectURL(this.getBlob());
};
//上传
this.upload = function (url, callback) {
var fd = new FormData();
fd.append('audioData', this.getBlob());
var xhr = new XMLHttpRequest();
if (callback) {
xhr.upload.addEventListener('progress', function (e) {
callback('uploading', e);
}, false);
xhr.addEventListener('load', function (e) {
callback('ok', e);
}, false);
xhr.addEventListener('error', function (e) {
callback('error', e);
}, false);
xhr.addEventListener('abort', function (e) {
callback('cancel', e);
}, false);
}
xhr.open('POST', url);
xhr.send(fd);
};
//音频采集
recorder.onaudioprocess = function (e) {
audioData.input(e.inputBuffer.getChannelData(0));
//record(e.inputBuffer.getChannelData(0));
};
};
//抛出异常
HZRecorder.throwError = function (message) {
throw new function () { this.toString = function () { return message; };};
};
//是否支持录音
HZRecorder.canRecording = (navigator.getUserMedia != null);
//获取录音机
HZRecorder.get = function (callback, config) {
if (callback) {
navigator.mediaDevices
.getUserMedia({ audio: true })
.then(function(stream) {
let rec = new HZRecorder(stream, config);
callback(rec);
})
.catch(function(error) {
HZRecorder.throwError('无法录音，请检查设备状态');
});
}
};
window.HZRecorder = HZRecorder;
以上，已经可以满足大部分的需求。但是我们要兼容pad端。我们的pad有几个问题必须解决。
录音格式必须是mp3才能播放 window.URL.createObjectURL传入blob数据在pad端报错，转不了以下为解决这两个问题的方案。
步骤3
以下为我实现 录音格式为mp3 和 window.URL.createObjectURL传入blob数据在pad端报错 的方案。
1、修改HZRecorder里的audioData对象代码。并引入网上一位大神的一个js文件lamejs.js
const lame = new lamejs();
let audioData = {
samplesMono: null,
maxSamples: 1152,
mp3Encoder: new lame.Mp3Encoder(1, context.sampleRate || 44100, config.bitRate || 128),
dataBuffer: [],
size: 0, // 录音文件长度
buffer: [], // 录音缓存
inputSampleRate: context.sampleRate, // 输入采样率
inputSampleBits: 16, // 输入采样数位 8, 16
outputSampleRate: config.sampleRate, // 输出采样率
oututSampleBits: config.sampleBits, // 输出采样数位 8, 16
convertBuffer: function(arrayBuffer) {
let data = new Float32Array(arrayBuffer);
let out = new Int16Array(arrayBuffer.length);
this.floatTo16BitPCM(data, out);
return out;
},
floatTo16BitPCM: function(input, output) {
for (let i = 0; i < input.length; i++) {
let s = Math.max(-1, Math.min(1, input[i]));
output[i] = s < 0 ? s * 0x8000 : s * 0x7fff;
}
},
appendToBuffer: function(mp3Buf) {
this.dataBuffer.push(new Int8Array(mp3Buf));
},
encode: function(arrayBuffer) {
this.samplesMono = this.convertBuffer(arrayBuffer);
let remaining = this.samplesMono.length;
for (let i = 0; remaining >= 0; i += this.maxSamples) {
let left = this.samplesMono.subarray(i, i + this.maxSamples);
let mp3buf = this.mp3Encoder.encodeBuffer(left);
this.appendToBuffer(mp3buf);
remaining -= this.maxSamples;
}
},
finish: function() {
this.appendToBuffer(this.mp3Encoder.flush());
return new Blob(this.dataBuffer, { type: 'audio/mp3' });
},
input: function(data) {
this.buffer.push(new Float32Array(data));
this.size += data.length;
},
compress: function() {
// 合并压缩
// 合并
let data = new Float32Array(this.size);
let offset = 0;
for (let i = 0; i < this.buffer.length; i++) {
data.set(this.buffer[i], offset);
offset += this.buffer[i].length;
}
// 压缩
let compression = parseInt(this.inputSampleRate / this.outputSampleRate, 10);
let length = data.length / compression;
let result = new Float32Array(length);
let index = 0;
let j = 0;
while (index < length) {
result[index] = data[j];
j += compression;
index++;
}
return result;
},
encodeWAV: function() {
let sampleRate = Math.min(this.inputSampleRate, this.outputSampleRate);
let sampleBits = Math.min(this.inputSampleBits, this.oututSampleBits);
let bytes = this.compress();
let dataLength = bytes.length * (sampleBits / 8);
let buffer = new ArrayBuffer(44 + dataLength);
let data = new DataView(buffer);
let channelCount = 1; // 单声道
let offset = 0;
let writeString = function(str) {
for (let i = 0; i < str.length; i++) {
data.setUint8(offset + i, str.charCodeAt(i));
}
};
// 资源交换文件标识符
writeString('RIFF');
offset += 4;
// 下个地址开始到文件尾总字节数,即文件大小-8
data.setUint32(offset, 36 + dataLength, true);
offset += 4;
// WAV文件标志
writeString('WAVE');
offset += 4;
// 波形格式标志
writeString('fmt ');
offset += 4;
// 过滤字节,一般为 0x10 = 16
data.setUint32(offset, 16, true);
offset += 4;
// 格式类别 (PCM形式采样数据)
data.setUint16(offset, 1, true);
offset += 2;
// 通道数
data.setUint16(offset, channelCount, true);
offset += 2;
// 采样率,每秒样本数,表示每个通道的播放速度
data.setUint32(offset, sampleRate, true);
offset += 4;
// 波形数据传输率 (每秒平均字节数) 单声道×每秒数据位数×每样本数据位/8
data.setUint32(offset, channelCount * sampleRate * (sampleBits / 8), true);
offset += 4;
// 快数据调整数 采样一次占用字节数 单声道×每样本的数据位数/8
data.setUint16(offset, channelCount * (sampleBits / 8), true);
offset += 2;
// 每样本数据位数
data.setUint16(offset, sampleBits, true);
offset += 2;
// 数据标识符
writeString('data');
offset += 4;
// 采样数据总数,即数据总大小-44
data.setUint32(offset, dataLength, true);
offset += 4;
// 写入采样数据
if (sampleBits === 8) {
for (let i = 0; i < bytes.length; i++, offset++) {
const s = Math.max(-1, Math.min(1, bytes[i]));
let val = s < 0 ? s * 0x8000 : s * 0x7fff;
val = parseInt(255 / (65535 / (val + 32768)), 10);
data.setInt8(offset, val, true);
}
} else {
for (let i = 0; i < bytes.length; i++, offset += 2) {
const s = Math.max(-1, Math.min(1, bytes[i]));
data.setInt16(offset, s < 0 ? s * 0x8000 : s * 0x7fff, true);
}
}
return new Blob([data], { type: 'audio/wav' });
}
};
2、修改HZRecord的音频采集的调用方法。
// 音频采集
recorder.onaudioprocess = function(e) {
audioData.encode(e.inputBuffer.getChannelData(0));
};
3、HZRecord的getBlob方法。
this.getBlob = function() {
this.stop();
return audioData.finish();
};
4、HZRecord的play方法。把blob转base64url。
this.play = function(func) {
readBlobAsDataURL(this.getBlob(), func);
};
function readBlobAsDataURL(data, callback) {
let fileReader = new FileReader();
fileReader.onload = function(e) {
callback(e.target.result);
};
fileReader.readAsDataURL(data);
}
至此，已经解决以上两个问题。
步骤4
这里主要介绍怎么做录音时的动效。我们的一个动效需求为：
根据传入的音量大小，做一个圆弧动态扩展。
// 创建analyser节点，获取音频时间和频率数据
const analyser = context.createAnalyser();
audioInput.connect(analyser);
const inputAnalyser = new Uint8Array(1);
const wrapEle = $this.refs['wrap'];
let ctx = wrapEle.getContext('2d');
const width = wrapEle.width;
const height = wrapEle.height;
const center = {
x: width / 2,
y: height / 2
};
function drawArc(ctx, color, x, y, radius, beginAngle, endAngle) {
ctx.beginPath();
ctx.lineWidth = 1;
ctx.strokeStyle = color;
ctx.arc(x, y, radius, (Math.PI * beginAngle) / 180, (Math.PI * endAngle) / 180);
ctx.stroke();
}
(function drawSpectrum() {
analyser.getByteFrequencyData(inputAnalyser); // 获取频域数据
ctx.clearRect(0, 0, width, height);
// 画线条
for (let i = 0; i < 1; i++) {
let value = inputAnalyser[i] / 3; // <===获取数据
let colors = [];
if (value <= 16) {
colors = ['#f5A631', '#f5A631', '#e4e4e4', '#e4e4e4', '#e4e4e4', '#e4e4e4'];
} else if (value <= 32) {
colors = ['#f5A631', '#f5A631', '#f5A631', '#f5A631', '#e4e4e4', '#e4e4e4'];
} else {
colors = ['#f5A631', '#f5A631', '#f5A631', '#f5A631', '#f5A631', '#f5A631'];
}
drawArc(ctx, colors[0], center.x, center.y, 52 + 16, -30, 30);
drawArc(ctx, colors[1], center.x, center.y, 52 + 16, 150, 210);
drawArc(ctx, colors[2], center.x, center.y, 52 + 32, -22.5, 22.5);
drawArc(ctx, colors[3], center.x, center.y, 52 + 32, 157.5, 202.5);
drawArc(ctx, colors[4], center.x, center.y, 52 + 48, -13, 13);
drawArc(ctx, colors[5], center.x, center.y, 52 + 48, 167, 193);
}
// 请求下一帧
requestAnimationFrame(drawSpectrum);
})();
缘尽
至此，一个完整的html5录音功能方案已经完成。有什么需要补充，不合理的地方的欢迎留言。
ps：lamejs可参考这个github
