ios11 - AVAudioPlayerNode 调度缓冲区和 iOS11 中的音频路由更改

Question

我在 iOS 9/10 和 iOS 11 之间看到了不同的行为，当发生音频路由更改时(例如，您插入耳机)在 AVAudioPlayerNode 上安排 future 的缓冲区。有没有人遇到过类似的事情，你是如何解决的？请注意，我大约两周前在 Apple 的 AVFoundation 支持论坛上报告了这个问题，但收到的回复完全为零。

显示此问题的代码如下所示 - 首先简要说明:该代码是一个简单的循环，它重复安排缓冲区在将来的某个时间播放。该过程通过调用“runSequence”方法开始，该方法安排音频缓冲区在 future 某个时间播放，并将完成回调设置为嵌套方法“audioCompleteHandler”。完成回调再次调用“runSequence”方法，该方法调度另一个缓冲区并使进程永远运行。在这种情况下，除非完成处理程序正在执行，否则总是有一个缓冲区被调度。各个地方的“trace”方法是内部打印方法，仅在调试时进行打印，因此可以忽略。

在音频路由更改通知处理程序 (handleAudioRouteChange) 中，当新设备可用时(case .newDeviceAvailable)，代码会重新启动引擎和播放器，重新激活 Audio Session 并调用“runSequence”以将循环重新启动。

这一切在 iOS 9.3.5 (iPhone 5C) 和 iOS 10.3.3 (iPhone 6) 上运行良好，但在 iOS 11.1.1 (iPad Air) 上失败。失败的本质是 AVAudioPlayerNode 不播放音频而是立即调用完成处理程序。这会导致失控的情况。如果我再次删除启动循环的行(如代码所示)，它在 iOS 11.1.1 上运行良好，但在 iOS 9.3.5 和 iOS 10.3.3 上失败。这个失败是不同的:音频刚刚停止，在调试器中，我可以看到循环没有循环。

所以，一个可能的解释是，在 iOS 9.x 和 iOS 10.x 下，当音频路由发生变化时， future 的预定缓冲区是未预定的，而在 iOS 11.x 下， future 预定的缓冲区不是未预定的。

这导致两个问题:
1. 有没有人看到过类似的行为，解决方法是什么？
2. 任何人都可以向我指出在音频路由更改(或音频中断)发生时描述引擎、播放器和 session 的确切状态的文档吗？

private func runSequence() {

    // For test ony
    var timeBaseInfo = mach_timebase_info_data_t()
    mach_timebase_info(&timeBaseInfo)
    // End for test only

    let audioCompleteHandler = { [unowned self] in
        DispatchQueue.main.async {
            trace(level: .skim, items: "Player: \(self.player1.isPlaying), Engine: \(self.engine.isRunning)")
            self.player1.stop()
            switch self.runStatus {
            case .Run:
                self.runSequence()
            case .Restart:
                self.runStatus = .Run
                self.tickSeq.resetSequence()
                //self.updateRenderHostTime()
                self.runSequence()
            case .Halt:
                self.stopEngine()
                self.player1.stop()
                self.activateAudioSession(activate: false)
            }
        }
    }

    // Schedule buffer...
    if self.engine.isRunning {
        if let thisElem: (buffer: AVAudioPCMBuffer, duration: Int) = tickSeq.next() {
            self.player1.scheduleBuffer(thisElem.buffer, at: nil, options: [], completionHandler: audioCompleteHandler)
            self.player1.prepare(withFrameCount: thisElem.buffer.frameLength)
            self.player1.play(at: AVAudioTime(hostTime: self.startHostTime))
            self.startHostTime += AVAudioTime.hostTime(forSeconds: TimeInterval(Double(60.0 / Double(self.model.bpm.value)) * Double(thisElem.duration)))
            trace(level: .skim, items:
                "Samples: \(thisElem.buffer.frameLength)",
                "Time: \(mach_absolute_time() * (UInt64(timeBaseInfo.numer) / UInt64(timeBaseInfo.denom))) ",
                "Sample Time: \(player1.lastRenderTime!.hostTime)",
                "Play At: \(self.startHostTime) ",
                "Player: \(self.player1.isPlaying)",
                "Engine: \(self.engine.isRunning)")
        }
        else {
        }
    }
}


@objc func handleAudioRouteChange(_ notification: Notification) {

    trace(level: .skim, items: "Route change: Player: \(self.player1.isPlaying) Engine: \(self.engine.isRunning)")
    guard let userInfo = notification.userInfo,
        let reasonValue = userInfo[AVAudioSessionRouteChangeReasonKey] as? UInt,
        let reason = AVAudioSessionRouteChangeReason(rawValue:reasonValue) else { return }

    trace(level: .skim, items: audioSession.currentRoute, audioSession.mode)
    trace(level: .none, items: "Reason Value: \(String(describing: userInfo[AVAudioSessionRouteChangeReasonKey] as? UInt)); Reason: \(String(describing: AVAudioSessionRouteChangeReason(rawValue:reasonValue)))")

    switch reason {
    case .newDeviceAvailable:
        trace(level: .skim, items: "In handleAudioRouteChange.newDeviceAvailable")
        for output in audioSession.currentRoute.outputs where output.portType == AVAudioSessionPortHeadphones {
            startEngine()
            player1.play()
            activateAudioSession(activate: true)
            //updateRenderHostTime()
            runSequence() // <<--- Problem: works for iOS9,10; fails on iOS11. Remove it and iOS9,10 fail, works on iOS11
        }
    case .oldDeviceUnavailable:
        trace(level: .skim, items: "In handleAudioRouteChange.oldDeviceUnavailable")
        if let previousRoute =
            userInfo[AVAudioSessionRouteChangePreviousRouteKey] as? AVAudioSessionRouteDescription {
            for output in previousRoute.outputs where output.portType == AVAudioSessionPortHeadphones {
                player1.stop()
                stopEngine()
                tickSeq.resetSequence()
                DispatchQueue.main.async {
                    if let pp = self.playPause as UIButton? { pp.isSelected = false }
                }
           }
        }

Answer 1

因此，通过进一步挖掘/测试解决了问题:

当 AVAudioSession 发出路由更改通知时，iOS 9/10 和 iOS 11 之间的行为存在差异。在通知处理程序中，对于 iOS 9/10，引擎状态大约有 90% 的时间没有运行 (engine.isRunning == false) 而对于 iOS 11，引擎状态始终在运行 (engine.isRunning == true)

对于iOS 9/10 10% 的时间表明引擎正在运行(engine.isRunning == true)，实际上并非如此。无论 engine.isRunning 说的是什么，引擎都没有运行

由于在iOS 9/10中引擎已经停止，之前准备好的音频已经被释放，仅重启引擎就无法启动音频；您必须在引擎停止的采样点重新安排文件或缓冲区。遗憾的是，当引擎停止(播放器返回 nil)时，您无法找到当前采样时间，因此您必须:

启动引擎

获取采样时间并将其累积(+=)在一个持久属性中

停止播放器

从刚刚抓取的采样时间开始重新安排音频(并准备它)

启动播放器

引擎状态在 iOS 9/10 中耳机插入 shell (.newDeviceAvailable) 和耳机移除 shell (.oldDeviceUnavailable) 中的引擎状态相同，因此您也需要对移除 shell 执行与上述类似的操作(累积需要采样时间，以便您可以从停止的位置重新启动音频，因为 player.stop() 会将采样时间重置为 0)

iOS 11 不需要这些，但下面的代码适用于 iOS 9/10 和 11，因此最好对所有版本

以相同的方式执行此操作

下面的代码适用于我的 iOS 9.3.5 (iPhone 5C)、iOS 10.3.3 (iPhone 6) 和 iOS 11.1.1 (iPad Air) 的测试设备(但我仍然感到困扰，因为我找不到任何先验关于如何正确处理路线变化的评论，肯定有数百人遇到过这个问题..?? 通常，当我找不到关于某个主题的任何先前评论时，我认为我做错了什么或只是不明白……哦，好吧……):

@objc func handleAudioRouteChange(_ notification: Notification) {

    guard let userInfo = notification.userInfo,
        let reasonValue = userInfo[AVAudioSessionRouteChangeReasonKey] as? UInt,
        let reason = AVAudioSessionRouteChangeReason(rawValue:reasonValue) else { return }

    switch reason {
    case .newDeviceAvailable:

        for output in audioSession.currentRoute.outputs where output.portType == AVAudioSessionPortHeadphones {
            headphonesConnected = true
        }

        startEngine()   // Do this regardless of whether engine.isRunning == true

        if let lrt = player.lastRenderTime, let st = player.playerTime(forNodeTime: lrt)?.sampleTime {
            playSampleOffset += st  // Accumulate so that multiple inserts/removals move the play point forward
            stopPlayer()
            scheduleSegment(file: playFile, at: nil, player: player, start: playSampleOffset, length: AVAudioFrameCount(playFile.length - playSampleOffset))
            startPlayer()
        }
        else {
            // Unknown problem with getting sampleTime; reset engine, player(s), restart as appropriate
        }

    case .oldDeviceUnavailable:
        if let previousRoute =
            userInfo[AVAudioSessionRouteChangePreviousRouteKey] as? AVAudioSessionRouteDescription {
            for output in previousRoute.outputs where output.portType == AVAudioSessionPortHeadphones {
                headphonesConnected = false
            }
        }

        startEngine()   // Do this regardless of whether engine.isRunning == true

        if let lrt = player.lastRenderTime, let st = player.playerTime(forNodeTime: lrt)?.sampleTime  {
            playSampleOffset += st  // Accumulate...
            stopPlayer()
            scheduleSegment(file: playFile, at: nil, player: player, start: playSampleOffset, length: AVAudioFrameCount(playFile.length - playSampleOffset))
            startPlayer()   // Test only, in reality don't restart here; set play control to allow user to start audio
        }
        else {
            // Unknown problem with getting sampleTime; reset engine, player(s), restart as appropriate
        }

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