原生iPhone音频格式

原生iPhone音频格式详解

1. 基础概念

iPhone原生支持的音频格式主要分为核心音频格式和编解码器两类，由iOS/macOS的Core Audio框架提供支持。以下是关键分类：

无损格式：
- AIFF（.aiff）：苹果自研的无损格式，支持PCM编码，音质无损但文件较大。
- WAV（.wav）：微软与IBM开发的PCM格式，兼容性强。
- Apple Lossless（ALAC）（.m4a）：苹果的无损压缩格式，体积比AIFF/WAV小约50%。
有损压缩格式：
- AAC（.m4a）：苹果默认录音和音乐格式，效率高于MP3（相同码率下音质更好）。
- MP3（.mp3）：广泛兼容，但效率低于AAC。
- HE-AAC：低码率场景优化（如流媒体）。
其他格式：
- CAF（.caf）：苹果的容器格式，支持多编码（如PCM、AAC），常用于专业音频处理。
- MIDI（.mid）：乐器数字接口，需依赖合成器播放。

2. 优势对比

| 格式 | 优势 | 劣势 | |--------|-----------------------------|-----------------------| | ALAC | 无损压缩，节省空间 | 编码/解码需计算资源 | | AAC | 高音质/体积比，苹果生态首选 | 专利授权限制 | | AIFF | 无损，编辑友好 | 文件极大 | | CAF | 多编码支持，适合开发 | 非通用播放器兼容性差 |

3. 应用场景

音乐播放：AAC（iTunes Store）、ALAC（高保真音乐）。
录音：默认AAC，开发者可通过AVAudioRecorder选择格式（如PCM）。
游戏/应用音效：CAF（支持低延迟PCM）。
语音通话：Opus（微信等IM应用实际使用，但iOS原生支持有限需第三方库）。

4. 开发示例（Swift）

录制ALAC格式音频：

import AVFoundation

let audioSettings: [String: Any] = [
    AVFormatIDKey: kAudioFormatAppleLossless,
    AVSampleRateKey: 44100.0,
    AVNumberOfChannelsKey: 2,
    AVEncoderAudioQualityKey: AVAudioQuality.high.rawValue
]

let recorder = try AVAudioRecorder(
    url: URL(fileURLWithPath: "output.m4a"),
    settings: audioSettings
)
recorder.record()

转换音频格式（AIFF→AAC）：

let inputFile = AVAudioFile(forReading: URL(fileURLWithPath: "input.aiff"))
let outputSettings: [String: Any] = [
    AVFormatIDKey: kAudioFormatMPEG4AAC,
    AVSampleRateKey: 44100,
    AVNumberOfChannelsKey: 2,
    AVEncoderBitRateKey: 128000
]

let converter = AVAudioConverter(
    from: inputFile.processingFormat,
    to: AVAudioFormat(settings: outputSettings)!
)

// 转换逻辑需使用`convert(to:error:inputBlock:)`方法

5. 常见问题与解决

问题1：播放第三方格式（如FLAC）失败。原因：iOS原生不支持FLAC（需iOS11+的AVAudioPlayer或第三方库如AudioKit）。解决：使用AVAssetReader解码或转码为ALAC/AAC。
问题2：录音文件体积过大。优化：切换AAC编码并调整码率（如96kbps）：
问题2：录音文件体积过大。优化：切换AAC编码并调整码率（如96kbps）：
问题3：CAF文件无法在Windows播放。方案：导出时指定为WAV或MP3格式，或使用afconvert命令行工具转换：
问题3：CAF文件无法在Windows播放。方案：导出时指定为WAV或MP3格式，或使用afconvert命令行工具转换：