Android libmp3lame 解碼 MP3 至 PCM 實作指引

現狀

libmp3lame 主要用於編碼（PCM → MP3），官方不提供解碼器。若需在 Android 上解碼 MP3，建議改用成熟的解碼庫。

推薦方案

1. MediaExtractor + MediaCodec（系統原生，API 16+）

MediaExtractor extractor = new MediaExtractor();
extractor.setDataSource(mp3Path);
extractor.selectTrack(0);
MediaCodec decoder = MediaCodec.createDecoderByType("audio/mpeg");
decoder.configure(extractor.getTrackFormat(0), null, null, 0);
decoder.start();
// 迴圈：dequeueInputBuffer → fill → queueInputBuffer
//       dequeueOutputBuffer → 取得 PCM → releaseOutputBuffer

優點：無第三方依賴、硬體加速、支援多種格式。缺點：API 較繁瑣、需處理緩衝區同步。

2. FFmpeg (libavcodec) — 功能最全

• 編譯 libmp3lame（編碼）+ libmpg123 或 libavcodec（解碼）共用 so。
• 使用 avcodec_send_packet / avcodec_receive_frame 新 API 解碼。
• 成熟專案：ffmpeg-kit 提供預編譯 aar，引入即用。

3. JLayer / javampeg — 純 Java 輕量選擇

Bitstream bitstream = new Bitstream(new FileInputStream(mp3File));
Decoder decoder = new Decoder();
SampleBuffer output = (SampleBuffer) decoder.decodeFrame(bitstream.readFrame(), bitstream);
// output.getBuffer() 即為 PCM short[]

優點：無需 NDK、跨平台。缺點：效能較低、大檔案易 OOM。

合成流程建議

1. 用 MediaCodec/FFmpeg 將本地 MP3 解碼為 PCM（short[] 或 ByteBuffer）。
2. 將錄音 PCM 與解碼 PCM 按時間軸混音（簡單加法 + 限幅）。
3. 用 libmp3lame 或 MediaMuxer 將混音後 PCM 編碼為 MP3 輸出。

避坑提醒

• 採樣率、聲道數、位深必須一致，否則混音會變調或雜訊。
• FFmpeg 編譯體積大，若只需解碼 MP3，可裁剪僅保留 libmpg123 或 libavcodec MP3 解碼器，so 體積可壓縮至 1~2 MB。
• Android 10+ 需注意儲存權限（Scoped Storage），使用 MediaStore 或 FileProvider 讀取檔案。

總結：放棄用 libmp3lame 解碼，改用 MediaCodec（輕量）或 FFmpeg（功能全）解碼，再用 libmp3lame 編碼輸出，架構最清晰穩定。