[译文]JOAL教程 第八课 OggVorbis格式流

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[译文]JOAL教程

原文地址：http://jogamp.org/joal-demos/www/devmaster/lesson8.html

原文作者：Athomas Goldberg

译文：三向板砖

转载请保留以上信息。

这是JOAL教程系列的最后一节，学习笔记：http://blog.csdn.net/shuzhe66/article/details/40583771

我十分建议您在阅读完本文后参考学习笔记内容，这节的问题非常多。

第八课OggVorbis格式流

本文是DevMaster.net(http://devmaster.net/)的OpenAL教程对应的JOAL版本。C语言版原文作者为JesseMaurais

“本软件基于由http://www.j-ogg.de所开发的J-Ogg库，版权归Tor-EinarJarnbjo所有”

OggVorbis格式简介

听说过Ogg吗？它并不仅仅是一个好玩的声音格式名字。它的出现可以算是自MP3格式（也是一种常用的音乐格式）出现以来音频压缩界中发生的最大事件了。也许，在某一天，它将取代MP3而成为压缩音频的主流标准。它真的比MP3要好吗？这个问题有些难以回答，它在某些社群中引起了巨大争论。关于压缩率与声音质量取舍的争论是如此之多以至于我们无法通篇浏览。我个人不对哪一个更好发表任何见解。我认为对这两种压缩格式的论据都存在争议，不值一提 。但对我来讲，现实就是这样：Ogg是版权免费的（而MP3不是），这一点倍受青睐。MP3版权费对于财大气粗的开发者们来说绝对不多，但对于使用着有限资源并使用闲暇时间独立完成项目的你来讲，花费一大笔开销可不是个好的选择，Ogg也许正是你所祈求的答案。

设计你自己的OggVorbis格式流API

现在不用这么麻烦了，我们先来看看代码吧：

本次教程使用Java编写，它有两个主要的类：OggDecoder与OggStreamer。OggDecoder类是对J-Ogg库的包装，它用来解码OggVorbis流，本次教程不会过多的叙述。OggStreamer是使用OpenAL处理大部分Ogg流的主要类，我把它写在下面了：

// 区块大小是我们每次希望由流中读取的数据数量。
private static int BUFFER_SIZE = 4096*8;

// 音频管线中需要使用的缓冲区数量
private static int NUM_BUFFERS = 2;

  /**
     * 初始化并播放流的主循环
     */
    public boolean playstream() { ... }

    /**
     * 打开Ogg流，并依据流的属性初始化OpenAL
     */
    public boolean open() { ... }

    /**
     * 清理OpenAL的过程
     */
    public void release() { ... }

    /**
     * 播放Ogg流
     */
    public boolean playback() { ... }

    /**
     * 检测当前是否处于播放当中
     */
    public boolean playing() { ... }

    /**
     * 如果需要，将流的下一部分读入缓冲区
     */
    public boolean update() { ... }

    /**
     * 重新装载缓冲区 (读入下一个区块)
     */
    public boolean stream(int buffer) { ... }

    /**
     * 清空队列
     */
    protected void empty() { ... }

    // 容纳声音数据的缓冲区.默认两个 (前缓冲区/后缓冲区)
    private int[] buffers = new int[NUM_BUFFERS];
    
    // 发出声音的声源
    private int[] source = new int[1];

public boolean open() {
	oggDecoder = new OggDecoder(url);

        if (!oggDecoder.initialize()) {
            System.err.println("Error initializing ogg stream...");
            return false;
        }
        
        if (oggDecoder.numChannels() == 1)
	    format = AL.AL_FORMAT_MONO16;
	else
	    format = AL.AL_FORMAT_STEREO16;
        
	rate = oggDecoder.sampleRate();

	...
}

public boolean open() {
	...

        al.alGenBuffers(NUM_BUFFERS, buffers, 0); check();
        al.alGenSources(1, source, 0); check();

	al.alSourcefv(source[0], AL.AL_POSITION , sourcePos, 0);
	al.alSourcefv(source[0], AL.AL_VELOCITY , sourceVel, 0);
	al.alSourcefv(source[0], AL.AL_DIRECTION, sourceDir, 0);
        
        al.alSourcef(source[0], AL.AL_ROLLOFF_FACTOR,  0.0f    );
        al.alSourcei(source[0], AL.AL_SOURCE_RELATIVE, AL.AL_TRUE);

	...
    }

public void release() {
	al.alSourceStop(source[0]);
	empty();

	for (int i = 0; i < NUM_BUFFERS; i++) {
	    al.alDeleteSources(i, source, 0); check();
	}
    }

public boolean playback() {
	if (playing())
	    return true;
        
	for (int i = 0; i < NUM_BUFFERS; i++) {
	    if (!stream(buffers[i]))
		return false;
	}
    
	al.alSourceQueueBuffers(source[0], NUM_BUFFERS, buffers, 0);
	al.alSourcePlay(source[0]);
    
        return true;
    }

public boolean playing() {
	int[] state = new int[1];
    
	al.alGetSourcei(source[0], AL.AL_SOURCE_STATE, state, 0);
    
	return (state[0] == AL.AL_PLAYING);
    }

public boolean update() {
	int[] processed = new int[1];
	boolean active = true;

	al.alGetSourcei(source[0], AL.AL_BUFFERS_PROCESSED, processed, 0);

	while (processed[0] > 0)
	{
	    int[] buffer = new int[1];
	    
	    al.alSourceUnqueueBuffers(source[0], 1, buffer, 0); check();

	    active = stream(buffer[0]);

	    al.alSourceQueueBuffers(source[0], 1, buffer, 0); check();

	    processed[0]--;
	}

	return active;
    }

public boolean stream(int buffer) {
	byte[] pcm = new byte[BUFFER_SIZE];
	int    size = 0;

	try {
	    if ((size = oggDecoder.read(pcm)) <= 0)
		return false;
	} catch (Exception e) {
	    e.printStackTrace();
	    return false;
	}

	ByteBuffer data = ByteBuffer.wrap(pcm, 0, size);
	al.alBufferData(buffer, format, data, size, rate);
	check();
	
	return true;
    }

protected void empty() {
	int[] queued = new int[1];
	
	al.alGetSourcei(source[0], AL.AL_BUFFERS_QUEUED, queued, 0);
	
	while (queued[0] > 0)
	{
	    int[] buffer = new int[1];
	
	    al.alSourceUnqueueBuffers(source[0], 1, buffer, 0);
	    check();

	    queued[0]--;
	}

	oggDecoder = null;
    }

protected void check() {
        if (al.alGetError() != AL.AL_NO_ERROR)
            throw new ALException("OpenAL error raised...");
    }

public boolean playstream() {
        if (!open())
            return false;
        
        oggDecoder.dump();
        
        if (!playback())
            return false;
        
        while (update()) {
            if (playing()) continue;
            
            if (!playback())
                return false;
        }
        
        return true;
    }

你可能会问到的问题

对于流格式，我是否可以创建多于一个的缓冲区呢？

简单的说，可以。在同一时刻，可以有多缓冲区处于声源的队列当中。这样做你也会获得更好的结果。就像我之前说过的一样，如果在队列中只有两个缓冲区而又恰巧遇到CPU不干活了（或是系统当机），声源也许就会在对下一流区块的解码前停止播放。在队列中使用三到四个缓冲区将会在错过update时带来更高的可靠性。


我该多久调用一次update呢？

这取决于很多事，如果想要一个快捷的答复我会告诉你：调用频率应该尽可能的高，但这有时并不是必要的。只是需要在声源播放完队列中的缓冲区前调用即可。对于这个频度取值的最大影响还是缓冲区大小以及队列中允许的缓冲区数量。显然，如果你有很多准备播放的数据，update的调用频率显然不需要那么多。


同时获得多个Ogg流是否安全？

当然没问题，我并没有进行过极端测试但是我也没看出为什么不行，比较一般你也不会有非常多的流。你可能有一个用于播放一些背景乐，或是偶尔出现在游戏中的人物对话，但大部分音效是如此之小以至于我们无需使用流格式。你大部分的声源也仅有一个与之绑定的缓冲区。


Ogg这个名字是什么意思呢？

“Ogg”是Xiph.org对于音频、视频、元数据的容器格式。“Vorbis”是被设计在Ogg中的具体音频压缩计划的名称。那么说这个名字的具体意思呢……这个，很难讲。我觉得它们牵扯到了一些与Terry Pratchett所作文章的奇怪关系。

[译文]JOAL教程 第八课 OggVorbis格式流

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