本文Demo
效果图
条状波形图
线状波形图
配置AvAudioSession
绘制波形图前首先需要配置好AVAudioSession,同时需要建立一个数组去保存音量数据。
相关属性
recorderSetting用于设定录音音质等相关数据。
timer以及updateFequency用于定时更新波形图。
soundMeter和soundMeterCount用于保存音量表数组。
recordTime用于记录录音时间,可以用于判断录音时间是否达到要求等进一波需求。
/// 录音器 private var recorder: AVAudioRecorder! /// 录音器设置 private let recorderSetting = [AVSampleRateKey : NSNumber(value: Float(44100.0)),//声音采样率 AVFormatIDKey : NSNumber(value: Int32(kAudioFormatMPEG4AAC)),//编码格式 AVNumberOfChannelsKey : NSNumber(value: 1),//采集音轨 AVEncoderAudioQualityKey : NSNumber(value: Int32(AVAudioQuality.medium.rawValue))]//声音质量 /// 录音计时器 private var timer: Timer? /// 波形更新间隔 private let updateFequency = 0.05 /// 声音数据数组 private var soundMeters: [Float]! /// 声音数据数组容量 private let soundMeterCount = 10 /// 录音时间 private var recordTime = 0.00
AvAudioSession相关配置
configAVAudioSession用于配置AVAudioSession,其中AVAudioSessionCategoryRecord是代表仅仅利用这个session进行录音操作,而需要播放操作的话是可以设置成AVAudioSessionCategoryPlayAndRecord或AVAudioSessionCategoryPlayBlack,两者区别一个是可以录音和播放,另一个是可以在后台播放(即静音后仍然可以播放语音)。
configRecord是用于配置整个AVAudioRecoder,包括权限获取、代理源设置、是否记录音量表等。
directoryURL是用于配置文件保存地址。
private func configAVAudioSession() { let session = AVAudioSession.sharedInstance() do { try session.setCategory(AVAudioSessionCategoryPlayAndRecord, with: .defaultToSpeaker) } catch { print("session config failed") } } private func configRecord() { AVAudioSession.sharedInstance().requestRecordPermission { (allowed) in if !allowed { return } } let session = AVAudioSession.sharedInstance() do { try session.setCategory(AVAudioSessionCategoryPlayAndRecord, with: .defaultToSpeaker) } catch { print("session config failed") } do { self.recorder = try AVAudioRecorder(url: self.directoryURL()!, settings: self.recorderSetting) self.recorder.delegate = self self.recorder.prepareToRecord() self.recorder.isMeteringEnabled = true } catch { print(error.localizedDescription) } do { try AVAudioSession.sharedInstance().setActive(true) } catch { print("session active failed") } } private func directoryURL() -> URL? { // do something ... return soundFileURL }
记录音频数据
在开始录音后,利用我们刚刚配置的定时器不断获取averagePower,并保存到数组之中。
updateMeters被定时器调用,不断将recorder中记录的音量数据保存到soundMeter数组中。
addSoundMeter用于完成添加数据的工作。
private func updateMeters() { recorder.updateMeters() recordTime += updateFequency addSoundMeter(item: recorder.averagePower(forChannel: 0)) } private func addSoundMeter(item: Float) { if soundMeters.count < soundMeterCount { soundMeters.append(item) } else { for (index, _) in soundMeters.enumerated() { if index < soundMeterCount - 1 { soundMeters[index] = soundMeters[index + 1] } } // 插入新数据 soundMeters[soundMeterCount - 1] = item NotificationCenter.default.post(name: NSNotification.Name.init("updateMeters"), object: soundMeters) } }
开始绘制波形图
现在我们已经获取了我们需要的所有数据,可以开始绘制波形图了。这时候让我们转到MCVolumeView.swift文件中,在上一个步骤中,我们发送了一条叫做updateMeters的通知,目的就是为了通知MCVolumeView进行波形图的更新。
override init(frame: CGRect) { super.init(frame: frame) backgroundColor = UIColor.clear contentMode = .redraw //内容模式为重绘,因为需要多次重复绘制音量表 NotificationCenter.default.addObserver(self, selector: #selector(updateView(notice:)), name: NSNotification.Name.init("updateMeters"), object: nil) } @objc private func updateView(notice: Notification) { soundMeters = notice.object as! [Float] setNeedsDisplay() }
当setNeedsDisplay被调用之后,就会调用drawRect方法,在这里我们可以进行绘制波形图的操作。
noVoice和maxVolume是用于确保声音的显示范围
波形图的绘制使用CGContext进行绘制,当然也可以使用UIBezierPath进行绘制。
override func draw(_ rect: CGRect) { if soundMeters != nil && soundMeters.count > 0 { let context = UIGraphicsGetCurrentContext() context?.setLineCap(.round) context?.setLineJoin(.round) context?.setStrokeColor(UIColor.white.cgColor) let noVoice = -46.0 // 该值代表低于-46.0的声音都认为无声音 let maxVolume = 55.0 // 该值代表最高声音为55.0 // draw the volume... context?.strokePath() } }
柱状波形图的绘制
根据maxVolume和noVoice计算出每一条柱状的高度,并移动context所在的点进行绘制
另外需要注意的是CGContext中坐标点时反转的,所以在进行计算时需要将坐标轴进行反转来计算。
case .bar: context?.setLineWidth(3) for (index,item) in soundMeters.enumerated() { let barHeight = maxVolume - (Double(item) - noVoice) //通过当前声音表计算应该显示的声音表高度 context?.move(to: CGPoint(x: index * 6 + 3, y: 40)) context?.addLine(to: CGPoint(x: index * 6 + 3, y: Int(barHeight))) }
线状波形图的绘制
线状与条状一样使用同样的方法计算“高度”,但是在绘制条状波形图时,是先画线,再移动,而绘制条状波形图时是先移动再画线。
case .line: context?.setLineWidth(1.5) for (index, item) in soundMeters.enumerated() { let position = maxVolume - (Double(item) - noVoice) //计算对应线段高度 context?.addLine(to: CGPoint(x: Double(index * 6 + 3), y: position)) context?.move(to: CGPoint(x: Double(index * 6 + 3), y: position)) } }
进一步完善我们的波形图
在很多时候,录音不单止是需要显示波形图,还需要我们展示目前录音的时间和进度,所以我们可以在波形图上添加录音的进度条,所以我们转向MCProgressView.swift文件进行操作。
使用UIBezierPath配合CAShapeLayer进行绘制。
maskPath是作为整个进度路径的蒙版,因为我们的录音HUD不是规则的方形,所以需要使用蒙版进度路径进行裁剪。
progressPath为进度路径,进度的绘制方法为从左到右依次绘制。
animation是进度路径的绘制动画。
private func configAnimate() { let maskPath = UIBezierPath(roundedRect: CGRect.init(x: 0, y: 0, width: frame.width, height: frame.height), cornerRadius: HUDCornerRadius) let maskLayer = CAShapeLayer() maskLayer.backgroundColor = UIColor.clear.cgColor maskLayer.path = maskPath.cgPath maskLayer.frame = bounds // 进度路径 /* 路径的中心为HUD的中心,宽度为HUD的高度,从左往右绘制 */ let progressPath = CGMutablePath() progressPath.move(to: CGPoint(x: 0, y: frame.height / 2)) progressPath.addLine(to: CGPoint(x: frame.width, y: frame.height / 2)) progressLayer = CAShapeLayer() progressLayer.frame = bounds progressLayer.fillColor = UIColor.clear.cgColor //图层背景颜色 progressLayer.strokeColor = UIColor(red: 0.29, green: 0.29, blue: 0.29, alpha: 0.90).cgColor //图层绘制颜色 progressLayer.lineCap = kCALineCapButt progressLayer.lineWidth = HUDHeight progressLayer.path = progressPath progressLayer.mask = maskLayer animation = CABasicAnimation(keyPath: "strokeEnd") animation.duration = 60 //最大录音时长 animation.timingFunction = CAMediaTimingFunction(name: kCAMediaTimingFunctionLinear) //匀速前进 animation.fillMode = kCAFillModeForwards animation.fromValue = 0.0 animation.toValue = 1.0 animation.autoreverses = false animation.repeatCount = 1 }
结语
以上就是我在绘制录音波形图的一些心得和看法,在demo中我还为录音HUD加入了高斯模糊和阴影,让HUD在展示上更具质感,这些就略过不提了。虽然如此,但是这个录音HUD我觉得还是有一些缺陷的,一来是和VC的耦合比较高,二是绘制线状波形图的效果并不是太理性,希望各位如果有更好的方法可以与我交流。
作者:大白兽
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