如果要理解每一个音频文件,就需要了解它的段模两个部分的内容:文件格式和数据格式.文件格式又称为音频容器,数据格式又可以认为是编码格式.
文件格式(音频容器)描述的是存储在文件系统的文件的本身,而存储在文件中的音频数据是可以被编码成各种各样的格式的.比如,我们常见的CAF文件是一个文件格式(音频容器),它可以用来存储音频编码格式为MP3,LPCM或者其他的音频编码格式.
这里先来理解音频编码,在音频相关的内容中,音频编码是最重要的.
iPhone中支持的音频格式如下:
AAC: 被设计用来取代MP3音频编码的.它会压缩原来的声音,因此会减少存储空间.实际中ACC比MP3更好的压缩率.
AMR: AMR是一个编码格式用于压缩语音的音频编码格式.
linear PCM: 是标准的线性脉冲编码,一般是将模拟声音转化成数字信号,这是一个未压缩的音频格式.由于是未压缩的音频编码格式,因此播放时候用这种格式最是最好的选择,但是会占用过多的空间.
MP3: ...
IMA4: ...未压缩
...
首先明确自己有哪些需求:
所以如何选择数据音频格式,这里有些建议:
对于LPCM音频编码是iPhone中使用非压缩音频数据最好的数据格式.同时,根据具体的存储方式,又有多种变种.音频数据可以存储于大端或者小端模式,用float或者integer存储,也可以使用不同的bit-width存储.
而在iPhone中,使用的最平凡的是:little-endian integer 16bit(或者LEI16 short类型)的格式.在Mac中,使用native-endian(和电脑一致) float point 32bit.如果是在Mac上生成音频数据,那么最好生成合适的格式,再转化成iPhone使用的格式.
iPhone支持许多文件格式(音频容器)包括:MPEG-1(.mp3),MPEG-2 ADTS(.aac),AIFF,CAF,WAVE等.但是通常在iPhone中使用的容器格式就CAF,因为它可以用来封装iPhone所支持握桥缓的所有音频格式.
比特率是一个和音频数据格式关系密切的概念.
音频文件的比特率就是只单位时间内传送的bit数,单位是bit/s,kbit/s.更高的比特率会导致更大的文件.我们在使用有些音频数据格式例如AAC或者MP3时,需要我们去设置比特率,这个参数与音频格式在压缩过程的压缩率有关.当我们让比特率变低,那么音频质量就会更差.
我们需要消裤权衡比特率的大小和声音文件的质量,选择合适的比特率.如果我们使用的是语音声音,那么比特率可以适当低一点.
下面是常见的比特率:
最后一个专业术语:采样率.可以见前面的文章.
任何吸引人的游戏都少不了声音。iOS开发者在游戏中需要使用声音时有多种选择，取决于对游戏中音频的控制需求，可以选择简单的内置服务，也可以选择更高级的API（比如OpenAL）。
通过音频API，可以实现流式音频，播放简短音效，甚至模拟3d空间的音频。有些游戏可以通过音轨让玩家沉浸在特定的心境中玩游戏，设置鼓励用户使用耳机来获得更完美的体验。
本系列文章中，会陆续整理近几年来在工作中涉及到的音频的相关旁慧知识，以算做对自己知识体系的一次梳理吧，大体包括Core Audio、OpenAL 以及Cocos2d引擎中的音效部分等三个方面。
• Core Audio 是什么?
• Core Audio 中提供的音频服务
• Core Audio 中的有关音频框架
• 有关 Core Audio 的变化及更新
Core Audio 是什么？
Core Audio 是iOS和 MAC 的关于数字音频处理的基础，它提供应用程序用来处理音频的一组软件框架，所有关于IOS音频开发的接口都是由Core Audio来提供或者经过它提供的接口来进行封装的，按照官方的说法是集播放、音频处理、录制运启答为一体的专业技术，通过它我们的程序可以同时录制，播放一个或者多个音频流，自动适应耳机，蓝牙耳机等硬件，响应各种电话中断，静音，震动等，甚至提供3D效果的音乐播放。
相关链接:
Core Audio Overview
Audio &Video Starting Point
Core Audio Glossary
Core Audio中提供的音频服务
Core Audio 本身是一个很庞大的话题，涉及到多个领域中的不同服务，为了更方便的使用Core Audio，通常可以将其分割为更小的模块。图一展示了根据应用程序服务层分解的示意图。构建在应用程序栈最下面的是底层硬件。接下来往上是驱动程序层。构建在驱动层之上的每一层都是苹果提供给开发人员的应用层服务，包括各类音频API和框架。
主要的几类服务：
Audio Unit
Audio Unit 是Core Audio 在应用层中最底层的服旁销务。在使用其他音频API时，最终在底层都会调用到Audio Unit。在所有的API中，Audio Unit 是延迟最短且最灵活的，但代价就是它的使用相当的复杂，幸运的是在实际使用中，我们很少直接使用Audio Unit。
相关链接:
Audio Unit Framework Reference
相关项目工程：
Core Audio Utility Classes
Audio File Service
通过Audio File Service 提供的API可以打开并读取或者写入磁盘上存储的文件。
Audio File Stream Service
它是对Audio File Service 的扩展补充。Audio File Service 对存储到磁盘上的音频文件进行 *** 作，而Audio File Stream Service
并不一定关联到某个文件上，它更适合基于网络的音频应用程序。
Audio Conversion Service
通过它可以将数据转换为PCM格式或者从PCM格式转换成数据。
Extended Audio File Service
可以将它理解为Audio File Service 和 Audio File Service 的组合。通过这种API 可以直接加在并转换音频文件。
Audio Session Service
和Core Audio中的其他API不同，它的主要用于 iOS 系统中协调应用程序之间的音频播放的 API 的。例如，当有电话打进来时，音频的播放就会被暂停；在用户启动电影时，音乐的播放就会停止。我们需要使用这些 API 来确保一个应用程序能够正确响应并处理这类事件。
System Sound Service
它是一种允许播放短音效和警告的基本服务，还具有提供振动功能的独特能力，Core Audio中的其他任何服务都不能访问振动系统。
Audio Queue Service
它可以对播放音频进行精细的控制，比如暂停、继续、循环播放和音频同步等，因此特别适合于播放和录制持续时间很长的音频。在游戏中进行语音叙述等情景时，需要音乐或者长时间的播放文件，便会需要它。
AVFoundation
它是Core Audio中唯一基于Objective－C的框架。这个框架提供了AVAudioPlayer类用于播放，AVAudioReconder类用于录音，以及AVAudioSession类用于设置音频回话。和其他高层API一样，我们需要在易用性和功能之间做出权衡。如果在此框架中找不到我们需要的特性或者功能，那么就必须深入底层服务并直接使用底层的API。
相关链接：
AV Foundation Framework Reference
AV Foundation Programming Guide
Audio Session Programming Guide
相关的项目工程:
AVCaptureAudioDataOutput To AudioUnit iOS
OpenAL
和其他专用API不同，OpenAL是一个狂平台的用于播放和捕捉音频的工业标准。OpenAL更适合播放空间音频（spatialized sound）或者定位音频（positional sound）。可以将空间音频理解成3D空间中的声音，通过OpanAL可以对音效添加一些效果，比如位置属性，这样会使远程的声音比近处的声音听起来要弱一些。
相关链接：
OpenAL FAQ for iPhone OS
相关的项目工程：
oalTouch
Core Audio中的有关音频框架
Core Audio 中的服务和框架并没有一对一的对应关系，应用层的服务实际上分为5个不同的框架：Core Audio、Audio Toolbox、Audio Unit、AVFoundtaion、OpenAL。图二中很好的展示了这些框架和服务之间的映射关系。
Audio Unit、AVFoundation和OpenAL的框架非常明了，和他们同名的服务直接对应，其中AVFoundtion有三个Objective－C类组成：AVAudioPlayer、AVAudioRecorder和AVAudioSession。
Audio Toolbox 框架提供了前面列出的其他剩下的应用层服务，包括非常重要的Audio Session Service。
相关链接：
Audio Toolbox Framework Reference
其他相关框架：
Media Player Framework
它是一个用于音频和视频播放的高层级接口，它包含了一个可以在应用中直接使用的默认的用户界面，可以使用它来播放用户在 iPod 库中的项目，或者播放本地文件以及网络流。另外，这个框架也包括了查找用户媒体库中内容的 API，同时还可以配置像是在锁屏界面或者控制中心里的音频控件。
相关链接：
Media Player Framework Reference
Core MIDI Framework
提供与MIDI设备通讯的标准方式，包括硬件键盘和合成器。可以使用这个框架来发送和接收MIDI消息以及与通过dock连接器或网络连接到iOS设备的MIDI外设交互。
相关链接：
Core MIDI Framework Reference
OS 4.0以后的功能变化如下：
iOS 7.1
Support for External Media Players (CarPlay相关的)
iOS 7.0
新增 Inter-App Audio和 AudioCopy
强化 Media Player / AV Foundation Framework
弃用 Audio Toolbox framework内的Audio Session API
iOS 6.0
新增 Audio UnitのComponent
强化 Media Player / Core Media / AV Foundation Framework
iOS 5.0
新增 Audio UnitのComponent
强化 Media Player / AV Foundation / AudioToolbox Frameworks
iOS 4.3
强化 AV Foundation
强化 Media Player / Audio Unit / Audio Toolbox Frameworks
iOS 4.2
新增 Core MIDI framework
强化 Media Player Framework
新增 AirPlay
iOS 4.1
强化 AV Foundation
iOS 4.0
新增 Core Media Framework
强化 AV Foundation
相关链接：What's New in iOS
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