JavaScript+HTML?實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁錄制音頻與下載

更新時間：2024年07月24日 10:24:31 作者：UestcXiye

在這個數(shù)字化的時代,網(wǎng)頁端的音頻處理能力已經(jīng)成為一個非常熱門的需求,本文將詳細(xì)介紹如何利用 getUserMedia 和 MediaRecorder 這兩個強(qiáng)大的 API,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁端音頻的錄制、處理和播放等功能,需要的朋友可以參考下

HTML + JavaScript 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁錄制音頻與下載

簡介

在這個數(shù)字化的時代，網(wǎng)頁端的音頻處理能力已經(jīng)成為一個非常熱門的需求。本文將詳細(xì)介紹如何利用 getUserMedia 和 MediaRecorder 這兩個強(qiáng)大的 API，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁端音頻的錄制、處理和播放等功能。

getUserMedia

getUserMedia 和 MediaRecorder 是 HTML5 中兩個非常重要的 API，用于訪問設(shè)備媒體輸入流并對其進(jìn)行操作。

getUserMedia 允許網(wǎng)頁端訪問用戶設(shè)備的媒體輸入設(shè)備，比如攝像頭和麥克風(fēng)。通過該 API，在獲得用戶授權(quán)后，我們可以獲取這些媒體流的數(shù)據(jù)，并用于各種網(wǎng)頁應(yīng)用場景中。

典型的使用方式如下：

// 請求獲取音頻流
navigator.mediaDevices.getUserMedia({
  audio: true
})
.then(stream => {
  // 在此處理音頻流
})

getUserMedia 接受一個 constraints 對象作為參數(shù),通過設(shè)置配置來請求獲取指定的媒體類型，常見的配置有:

audio：Boolean 值，是否獲取音頻輸入。
video：Boolean 值，是否獲取視頻輸入。
以及更詳細(xì)的各種音視頻參數(shù)設(shè)置。

MediaRecorder

MediaRecorder API 可以獲取由 getUserMedia 生成的媒體流，并對其進(jìn)行編碼和封裝，輸出可供播放和傳輸?shù)拿襟w文件。

典型的用法如下：

// 獲取媒體流
const stream = await navigator.mediaDevices.getUserMedia({ audio: true })
// 創(chuàng)建 MediaRecorder 實(shí)例 
const mediaRecorder = new MediaRecorder(stream);
// 注冊數(shù)據(jù)可用事件,以獲取編碼后的媒體數(shù)據(jù)塊
mediaRecorder.ondataavailable = event => {
  audioChunks.push(event.data);
}
// 開始錄制
mediaRecorder.start();
// 錄制完成后停止
mediaRecorder.stop(); 
// 將錄制的數(shù)據(jù)組裝成 Blob
const blob = new Blob(audioChunks, {
  type: 'audio/mp3' 
});

簡單來說，getUserMedia 獲取輸入流，MediaRecorder 對流進(jìn)行編碼和處理，兩者結(jié)合就可以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的音視頻處理能力。

獲取和處理音頻流

了解了基本 API 使用方法后，我們來看看如何獲取和處理音頻流。

首先需要調(diào)用 getUserMedia 來獲取音頻流，典型的配置是：

const stream = await navigator.mediaDevices.getUserMedia({
  audio: {
    channelCount: 2,  
    sampleRate: 44100,
    sampleSize: 16,
    echoCancellation: true 
  }
});

我們可以指定聲道數(shù)、采樣率、采樣大小等參數(shù)來獲取音頻流。

PS：這似乎不管用。

使用 navigator.mediaDevices.enumerateDevices() 可以獲得所有可用的媒體設(shè)備列表，這樣我們就可以提供設(shè)備選擇功能給用戶，而不僅僅是默認(rèn)設(shè)備。

舉例來說，如果我們想要讓用戶選擇要使用的錄音設(shè)備：

// 1. 獲取錄音設(shè)備列表
const audioDevices = await navigator.mediaDevices.enumerateDevices();
const mics = audioDevices.filter(d => d.kind === 'audioinput');
// 2. 提供設(shè)備選擇 UI 供用戶選擇
const selectedMic = mics[0]; 
// 3. 根據(jù)選擇配置進(jìn)行獲取流
const constraints = {
  audio: {
    deviceId: selectedMic.deviceId
  }  
};
const stream = await navigator.mediaDevices.getUserMedia(constraints);

這樣我們就可以獲得用戶選擇的設(shè)備錄音了。

獲得原始音頻流后，我們可以利用 Web Audio API 對其進(jìn)行處理。

例如添加回聲效果：

// 創(chuàng)建音頻環(huán)境
const audioContext = new AudioContext();
// 創(chuàng)建流源節(jié)點(diǎn)
const source = audioContext.createMediaStreamSource(stream);
// 創(chuàng)建回聲效果節(jié)點(diǎn)
const echo = audioContext.createConvolver();
// 連接處理鏈
source.connect(echo);
echo.connect(audioContext.destination);
// 加載回聲沖擊響應(yīng)并應(yīng)用
const impulseResponse = await fetch('impulse.wav');
const buffer = await impulseResponse.arrayBuffer();
const audioBuffer = await audioContext.decodeAudioData(buffer);
echo.buffer = audioBuffer;

通過這樣的音頻處理鏈，我們就可以在錄音時添加回聲、混響等音效了。

實(shí)現(xiàn)音頻的錄制和播放

錄制音頻的步驟：

調(diào)用 getUserMedia 獲取音頻流。
創(chuàng)建 MediaRecorder 實(shí)例,傳入音頻流。
注冊數(shù)據(jù)可用回調(diào),以獲取編碼后的音頻數(shù)據(jù)塊。
調(diào)用 recorder.start() 開始錄制。
錄制完成后調(diào)用 recorder.stop()。

代碼：

let recorder;
let audioChunks = [];
// 開始錄音 handler
const startRecording = async () => {
  const stream = await navigator.mediaDevices.getUserMedia({
    audio: true
  });
  recorder = new MediaRecorder(stream);
  recorder.ondataavailable = event => {
    audioChunks.push(event.data);
  };
  recorder.start();
} 
// 停止錄音 handler
const stopRecording = () => {
  if(recorder.state === "recording") {
    recorder.stop();
  }
}

錄音完成后，我們可以將音頻數(shù)據(jù)組裝成一個 Blob 對象，然后賦值給一個 <audio> 元素的 src 屬性進(jìn)行播放。

代碼：

// 錄音停止后
const blob = new Blob(audioChunks, { type: 'audio/ogg' }); 
const audioURL = URL.createObjectURL(blob);
const player = document.querySelector('audio');
player.src = audioURL;
// 調(diào)用播放
player.play();

這樣就可以播放剛剛錄制的音頻了。

后續(xù)也可以添加下載功能等。

音頻效果的處理

利用 Web Audio API，我們可以添加各種音頻效果，進(jìn)行音頻處理。

例如添加回聲效果：

const audioContext = new AudioContext();
// 原始音頻節(jié)點(diǎn)
const source = audioContext.createMediaStreamSource(stream);
// 回聲效果節(jié)點(diǎn)
const echo = audioContext.createConvolver();
// 連接處理鏈
source.connect(echo);
echo.connect(audioContext.destination);
// 加載沖擊響應(yīng)作為回聲效果
const impulseResponse = await fetch('impulse.wav');
const arrayBuffer = await impulseResponse.arrayBuffer();
const audioBuffer = await audioContext.decodeAudioData(arrayBuffer);
echo.buffer = audioBuffer;

這樣在錄制時音頻流就會經(jīng)過回聲效果處理了。

此外，我們還可以添加混響、濾波、均衡器、壓縮等多種音頻效果，使得網(wǎng)頁端也能處理出專業(yè)級的音頻作品。

實(shí)時語音通話的應(yīng)用

利用 getUserMedia 和 WebRTC 技術(shù)，我們還可以在網(wǎng)頁端實(shí)現(xiàn)實(shí)時的點(diǎn)對點(diǎn)語音通話。

簡述流程如下：

通過 getUserMedia 獲取本地音視頻流。
創(chuàng)建 RTCPeerConnection 實(shí)例。
將本地流添加到連接上。
交換 ICE 候選信息,建立連接。
當(dāng)檢測到連接后,渲染遠(yuǎn)端用戶的音視頻流。

這樣就可以實(shí)現(xiàn)類似 Skype 的網(wǎng)頁端語音通話功能了。

代碼：

// 1. 獲取本地流
const localStream = await navigator.mediaDevices.getUserMedia({
  audio: true,
  video: true
});
// 2. 創(chuàng)建連接對象
const pc = new RTCPeerConnection();
// 3. 添加本地流
localStream.getTracks().forEach(track => pc.addTrack(track, localStream)); 
// 4. 交換 ICE 等信令,處理 ONADDSTREAM 等事件
// ...
// 5. 收到遠(yuǎn)端流,渲染到頁面
pc.ontrack = event => {
  remoteVideo.srcObject = event.streams[0];
}

獲取本地輸入流后，經(jīng)過編碼和傳輸就可以實(shí)現(xiàn)語音聊天了。

兼容性和 Latency 問題

盡管 getUserMedia 和 MediaRecorder 在現(xiàn)代瀏覽器中已經(jīng)得到了較好的支持，但由于不同廠商和版本實(shí)現(xiàn)存在差異，在實(shí)際應(yīng)用中還是需要注意一些兼容性問題：

檢測 API 支持情況，提供降級方案。
注意不同瀏覽器對 Codec、采樣率等參數(shù)支持的差異。
封裝瀏覽器差異，提供統(tǒng)一的 API。

此外，錄音和播放也存在一定的延遲問題。我們需要針對 Latency 進(jìn)行優(yōu)化，比如使用更小的 buffer 大小，壓縮數(shù)據(jù)包大小等方法。

項目代碼

record.html：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
        <title>Record Page</title>
        <link rel="stylesheet" type="text/css" href="css/record.css" rel="external nofollow" >
    </head>
    <body>
        <div class="app">
            <audio controls class="audio-player"></audio>
            <button class="record-btn">錄音</button>
            <a id="download" download="record.aac"></a>
        </div>
    </body>
    <script src="js/record.js"></script>
</html>

record.css：

.app {
    display: flex;
    justify-content: center;
    align-items: center;
}
.record-btn {
    margin: 0 10px;
}

record.js：

const recordBtn = document.querySelector(".record-btn")
const player = document.querySelector(".audio-player")
const download = document.querySelector('#download')
if (navigator.mediaDevices.getUserMedia) {
    let audioChunks = []
    // 約束屬性
    const constraints = {
        // 音頻約束
        audio: {
            sampleRate: 16000, // 采樣率
            sampleSize: 16, // 每個采樣點(diǎn)大小的位數(shù)
            channelCount: 1, // 通道數(shù)
            volume: 1, // 從 0（靜音）到 1（最大音量）取值，被用作每個樣本值的乘數(shù)
            echoCancellation: true, // 開啟回音消除
            noiseSuppression: true, // 開啟降噪功能
        },
        // 視頻約束
        video: false
    }
    // 請求獲取音頻流
    navigator.mediaDevices.getUserMedia(constraints)
        .catch(err => serverLog("ERROR mediaDevices.getUserMedia: ${err}"))
        .then(stream => {// 在此處理音頻流
            // 創(chuàng)建 MediaRecorder 實(shí)例
            const mediaRecorder = new MediaRecorder(stream)
            // 點(diǎn)擊按鈕
            recordBtn.onclick = () => {
                if (mediaRecorder.state === "recording") {
                    // 錄制完成后停止
                    mediaRecorder.stop()
                    recordBtn.textContent = "錄音結(jié)束"
                }
                else {
                    // 開始錄制
                    mediaRecorder.start()
                    recordBtn.textContent = "錄音中..."
                }
            }
            mediaRecorder.ondataavailable = e => {
                audioChunks.push(e.data)
            }
            // 結(jié)束事件
            mediaRecorder.onstop = e => {
                // 將錄制的數(shù)據(jù)組裝成 Blob（binary large object） 對象（一個不可修改的存儲二進(jìn)制數(shù)據(jù)的容器）
                const blob = new Blob(audioChunks, { type: "audio/aac" })
                audioChunks = []
                const audioURL = window.URL.createObjectURL(blob)
                // 賦值給一個 <audio> 元素的 src 屬性進(jìn)行播放
                player.src = audioURL
                // 添加下載功能
                download.innerHTML = '下載'
                download.href = audioURL
            }
        },
            () => {
                console.error("授權(quán)失??！");
            }
        );
} else {
    console.error("該瀏覽器不支持 getUserMedia！");
}