iOS解码Speex数据(包含编译好的文件)

虽说Speex已经被Opus代替了，官方也是想我们向Opus迁移，但是Speex还是可以使用的。
可以先看Speex的官方教程,还是挺简单的，但是坑也不少。
要移植到iOS上，首先把Speex的代码打包成.a的静态库，可以google有相关代码,然后也可以直接用编译好的(貌似需要关闭Bitcode)，感谢作者。

在编译好的项目中有：

还需要在这个工程下的TEST_Speex_001目录中找到SpeexAllHeader.h文件，他帮我们把需要的Speex的头文件导入好了。

把以上文件拷贝到你的工程中(最好新建一个Speex的文件夹 方便管理)，然后引入，最终结果：

然后我们就可以使用了。
推荐可以看这两篇文章：Speex编解码器，(原创)speex与wav格式音频文件的互相转换,后一篇虽然是安卓的，但给了我很大的启发。让我知道了Speex的每次读取20字节，然后解析成320字节，编码则是相反的。

【音频的组成】
当前，我们所说的音频，都是数字音频。数字音频由采样频率、采样精度、声音通道数三个部分组成。

• 采样频率：既采样率，指记录声音时每秒的采样个数，它用赫兹(Hz)来表示。一般用44.1kHz，也可以是>8kHz,11.025kHz,48kHz,96kHz等。
• 采样精度：指记录声音的动态范围，它以位(Bit)为单位，单个音频采样用得较多的是16位，当然也可以使用8位，24位，甚至32位
• 声音通道：既声道数（1-8个），用的较多的是2声道，也有单声道，5.1声道,7.1声道。

通俗点说，我们可以把声波看成是一条曲线，我们知道，曲线是由点组成的，采样率就是每秒长度（上图横轴）中点的个数。而采样精度就是动态范围（上图竖轴）中点的个数。这两个维度的定位越细，声音的真实还原度就越高，音质也就会更好，当然，音频文件也就会越大。上面那个同事遇到的客户所说的，就是SONY公司最新发布的音频格式Hi-Res Audio，是192kHz / 24bit，6通道录制的音频文件，无损格式的大小当然就会在200多兆了。
采样率根据使用类型不同大概有以下几种（k既千位符号，1khz=1000hz）：

8khz：电话等使用，对于记录人声已经足够使用。
22.05khz：广播使用频率。
44.1kb：音频CD。
48khz：DVD、数字电视中使用。
96khz-192khz：DVD-Audio、蓝光高清等使用。
采样精度常用范围为8bit-32bit，而CD中一般都使用16bit。

作者：Ianlie Dark链接：
https://www.zhihu.com/questio...
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一帧：应该是指持续采样时间，这个是很灵活的可以使用20ms，也可是200ms，一般来说时间越短延时就越少。
这样一帧的PCM数据大小就很容易计算出来：PCMBufferSize = 采样率采样时间采样位深/8*通道数 Bytes

其实上述的20 -> 320字节是有和音频有关，和Speex没啥关系。
就目前来看的确和音频的位数有关(之前不确定)，PCM音频大小有这个计算公式：            
数据量（字节/秒）= (采样频率（Hz）× 采样位数（bit）× 声道数)/ 8

我的是 8000Hz采样率 16位音频 单声道(1)，所以320字节：             

(8000 * 16 * 1) / 8 = 16000(字节/秒) / 1000 = 16(字节/毫秒)
然后转换成毫秒: 16(字节/毫秒) * 20毫秒 = 320(字节/毫秒)
20ms是一帧音频的长度

所以意味着8k采样率 16位音频 单声道的一帧长度(20ms)的音频大小是320字节

然后如果用的是short的数组，那么这个数组的长度应该是160，因为一个short等于两个字节。

接下来贴出代码(待完善内存释放和噪音抑制)：

SpeexToPcm.h

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface SpeexToPcm : NSObject

/**
 把20个char的speexData转换成160个shot的pcmData  320字节

 @param speexData speex的数据 
 @param pcmData 转换出来的数据 
 @return 返回转换结果 0表示ok
 */
- (int) converWith: (char*)speexData toPcm:(short*)pcmData;

@end

SpeexToPcm.m

#import "SpeexToPcm.h"
#import "SpeexAllHeader.h"

#define SPEEX_SIZE 20
#define PCM_SIZE 160

@interface SpeexToPcm() {
    
    /* 保存编码的状态 */
    void *decoder;
    /* 保存字节(也就是sppex数据 但是要经过speex的转换) 他们可以被speex常规读写 */
    SpeexBits bits;
}

@end

@implementation SpeexToPcm

- (instancetype)init
{
    self = [super init];
    if (self) {
        /**
         返回一个新创建的解码器状态结构的句柄。
         Parameters:
         mode     Speex mode (one of speex_nb_mode or speex_wb_mode)
         */
        // 其中speex_nb_mode是SpeexMode类型的变量，表示的是窄带模式。还有speex_wb_mode表示宽带模 式、speex_uwb_mode表示超宽带模式。
        decoder = speex_decoder_init(&speex_nb_mode);
        
        // 是否启用增强器
        int tmp = 1;
        /**
         像ioctl函数一样用来控制编码器参数
         Parameters:
         state         Decoder state
         request     ioctl-type request (one of the SPEEX_* macros)SPEEX_GET_ENH | SPEEX_SET_ENH
         ptr         Data exchanged to-from function
         */
        speex_decoder_ctl(decoder, SPEEX_SET_ENH, &tmp);
        
        // 为SpeexBits结构初始化和分配资源
        speex_bits_init(&bits);
    }
    return self;
}

- (int) converWith: (char*)speexData toPcm:(short*)pcmData{
    // 初始化来自存储器区域中的数据的比特流
    // void speex_bits_read_from(SpeexBits *bits, const char *bytes, int len);
    speex_bits_read_from(&bits, speexData, SPEEX_SIZE);
    
    memset(pcmData, 0, PCM_SIZE);
    
    /**
     Parameters:
     state     Decoder state
     bits     Bit-stream from which to decode the frame (NULL if the packet was lost)
     out     Where to write the decoded frame
     */
    return speex_decode_int(decoder, &bits, pcmData);
}

@end

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