WEBRTC 录音到会议录音

WEBRTC 录音与会议录音
今年4月时，我们一个利用WEBRTC开发的单人及多人语音功能需要新增一个录音功能，由此又开始一段艰苦的WEBRTC研究之旅。
最开始时，记得WEBRTC中好像提供了录音功能，兴冲冲一试，成了，可以录，还提供了录制文件格式的转换功能（ILBC2PCM等），太好了，立即应用于产品中。
不过好景不长，一经测试，居然没有自己的声音，只有对方或多人语音会议中其它人的声音，原来WEBRTC只能录制麦克风输入或音箱输出的声音，不能同时录制二者的声音。怎么办呢？经过多方查找，网络询问，没有任何人有办法。最后无法，上WEBRTC在google的讨论组，直接问开发人员吧。开发小组的回答如下：
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webrtc@googlecode.com 通过“codesite.bounces.google.com”发送至 我
Updates:
        Status: WontFix
        Owner: braveyao@webrtc.org

Comment #1 on issue 1567 by braveyao@webrtc.org: How to record mixed(speaker+mic) signal to file
http://code.google.com/p/webrtc/issues/detail?id=1567

True. We abandoned that functionality in WebRTC. Also File is not our focusing any more. Sorry about that.
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居然是不支持该功能，以后也不会支持。
这下傻眼了吧。
OK，WEBRTC不支持该功能，我该怎么办呢，有源码在手，我还怕没办法？！！
经过多日研究，发现WEBRTC的语音引擎中关于语音录制功能主要在VoEFile及其实现类（VoEFileImpl）中实现，音箱输出的录制主要是通过 OutputMixer* _outputMixerPtr; 这个声明在SharedData类中的成员变量来实现，麦克风声音的录制主要是通过 TransmitMixer* _transmitMixerPtr; 这个成员变量来录制。这两个变量其实就是一个混淆器，通过监控混淆器中的每一帻，实现将语音数据记录至文件流中。
研究到这，就有一个想法出现，如果我将这两个混淆器输出的每一帻再合在一起混淆一次，并输出至一个文件流中，不就实现我所需要的录音功能了吗？
1、首先在VoEFile中增加一对public方法，用来开始及结束录音
    //for Record speaker+mic
    // Starts recording the mixed playout audio and mic.
    virtual int StartRecordingPlayoutAndMic(const char* fileNameUTF8,
                                      CodecInst* compression = NULL,
                                      int maxSizeBytes = -1) = 0;
    // Stops recording the mixed playout audio and mic.
    virtual int StopRecordingPlayoutAndMic() = 0;
2、在SharedData类中增加一个成员变量
    OutputMixer* _outputAllMixerPtr;    //for Record speaker+mic
3、在SharedData的构造函数及析构函数中完成该变量创建及释放
SharedData::SharedData() :
...
{
    ...
    //for Record speaker+mic
    if (OutputMixer::Create(_outputAllMixerPtr, _gInstanceCounter) == 0)
    {
        _outputAllMixerPtr->SetEngineInformation(_engineStatistics);
    }
    ...
}

SharedData::~SharedData()
{
    ...
    OutputMixer::Destroy(_outputAllMixerPtr);//for Record speaker+mic
    ...
}

4、在实现类VoEFileImpl中实现StartRecordingPlayoutAndMic 及 StopRecordingPlayoutAndMic
//for Record speaker+mic
int VoEFileImpl::StartRecordingPlayoutAndMic(
    const char* fileNameUTF8, CodecInst* compression,
    int maxSizeBytes)
{
    WEBRTC_TRACE(kTraceApiCall, kTraceVoice, VoEId(_instanceId,-1),
                 "StartRecordingPlayoutAndMic(fileNameUTF8=%s, "
                 "compression, maxSizeBytes=%d)",
                 fileNameUTF8, maxSizeBytes);
    assert(1024 == FileWrapper::kMaxFileNameSize);

    if (!_engineStatistics.Initialized())
    {
        _engineStatistics.SetLastError(VE_NOT_INITED, kTraceError);
        return -1;
    }
    _outputAllMixerPtr->StartRecordingPlayout(fileNameUTF8, compression);
    return 0;
}

int VoEFileImpl::StopRecordingPlayoutAndMic()
{
    WEBRTC_TRACE(kTraceApiCall, kTraceVoice, VoEId(_instanceId,-1),
                 "StopRecordingPlayoutAndMic");
    if (!_engineStatistics.Initialized())
    {
        _engineStatistics.SetLastError(VE_NOT_INITED, kTraceError);
        return -1;
    }
    return _outputAllMixerPtr->StopRecordingPlayout();
}

5、在VoEBaseImpl中增加两个私有成员
//for Record speaker+mic
private:
    AudioFrameMixerPart _afmTransmitMixer;
    AudioFrameMixerPart _afmOutputMixer;

6、增加一个MixerParticipant的实现，用于拦截原有两个混淆器的输出，并合并至我们最终的录音混淆器中
//for Record speaker+mic
//record mic or playout signal from OutputMixer output
class AudioFrameMixerPart:public MixerParticipant
{
public:
    AudioFrameMixerPart(){};
    void SetAudioFrame(AudioFrame &audioFrame)
    {
        _audioFrame = audioFrame;
    }
    WebRtc_UWord16 GetPayloadDataLengthInSamples()
    {
        return _audioFrame._payloadDataLengthInSamples;
    }

public:
    // From MixerParticipant
    WebRtc_Word32 GetAudioFrame(const WebRtc_Word32 id,
                                AudioFrame& audioFrame)
    {
        if (_audioFrame._payloadDataLengthInSamples <= 0) return -1;

        audioFrame = _audioFrame;
        return 0;
    };
    WebRtc_Word32 NeededFrequency(const WebRtc_Word32 id)
    {
        return _audioFrame._frequencyInHz;
    };

private:
    AudioFrame _audioFrame;
};

7、在VoEBaseImpl::Init中对_outputAllMixerPtr进行初始化
        //for Record speaker+mic
        _outputAllMixerPtr->SetAudioProcessingModule(_audioProcessingModulePtr);
        _outputAllMixerPtr->SetMixabilityStatus(_afmTransmitMixer, true);
        _outputAllMixerPtr->SetMixabilityStatus(_afmOutputMixer, true);

8、修改VoEBaseImpl::RecordedDataIsAvailable，增加麦克风语音数据的拦截功能
    //for Record speaker+mic
    _afmTransmitMixer.SetAudioFrame(*(_transmitMixerPtr->GetAudioFrame()));

9、修改VoEBaseImpl::NeedMorePlayData，增加播放语音数据的拦截功能

    //for Record speaker+mic
    _afmOutputMixer.SetAudioFrame(*_outputMixerPtr->GetAudioFrame());
    
    ...

    //for Record speaker+mic    
    if (_afmOutputMixer.GetPayloadDataLengthInSamples() == _afmTransmitMixer.GetPayloadDataLengthInSamples())
    {
        AudioFrame audioFrameX;
        _outputAllMixerPtr->MixActiveChannels();
        _outputAllMixerPtr->DoOperationsOnCombinedSignal();
        _outputAllMixerPtr->GetMixedAudio(samplesPerSec, nChannels, audioFrameX);
    }

10、因为拦截混淆语音帻时，使用了两个混淆器的内部数据，所以对TransmitMixer及OutputMixer作出修改，增加一个public方法
public:  //for Record speaker+mic
    AudioFrame* GetAudioFrame(){return &_audioFrame;}    

至此，终于完成WEBRTC的录音功能扩展！

在本文的实现方法中，对语音多进行了一次混淆，不知是否有性能影响，不过，在实现应用过程中（PC平台），未发现语音质量有因录音而下降。