C++將音頻PCM數(shù)據(jù)封裝成wav文件的方法

更新時間：2022年01月13日 13:31:36 作者：Alfred-N

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C++將音頻PCM數(shù)據(jù)封裝成wav文件的方法，文中示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們可以參考一下

前言

使用聲音設(shè)備采集的聲音數(shù)據(jù)通常是PCM數(shù)據(jù)，直接寫入文件是無法播放的，通常的做法是將其封裝成wav格式，這樣播放器就能夠識別且播放了。本文將介紹如何將PCM封裝成wav的方法。

一、如何實現(xiàn)？

首先需要構(gòu)造wav頭部，wav文件音頻信息全部保存在頭部，我們要做的就是在PCM數(shù)據(jù)的前面加入wav頭，并且記錄PCM的相關(guān)參數(shù)。

1.定義頭結(jié)構(gòu)

只定義PCM格式的wav文件頭

//WAV頭部結(jié)構(gòu)-PCM格式
struct WavPCMFileHeader;

2.預(yù)留頭部空間

創(chuàng)建文件時預(yù)留頭部空間

FILE*f = fopen(fileName.c_str(), "wb+");
//預(yù)留頭部位置
fseek(f, sizeof(WavPCMFileHeader), SEEK_SET);

3.寫入PCM數(shù)據(jù)

寫入數(shù)據(jù)，并記錄數(shù)據(jù)總長度。

fwrite(data, 1, dataLength, f);
//錄數(shù)據(jù)總長度
_totalDataLength += dataLength;

4.寫入頭部信息

關(guān)閉文件時，回到起始位置寫入頭部信息

//寫入頭部信息
fseek(f, 0, SEEK_SET);
WavPCMFileHeader h(_channels, _sampleRate, _bitsPerSample, _totalDataLength);
fwrite(&h, 1, sizeof(h), f);
fclose(f);

二、完整代碼

WavWapper.h

#pragma once
#include<string>
namespace AC {
?? ?class ?WavWapper {
?? ?public:
?? ??? ?WavWapper();
?? ??? ?~WavWapper();
?? ??? ?/// <summary>
?? ??? ?/// 創(chuàng)建wav文件
?? ??? ?/// </summary>
?? ??? ?/// <param name="fileName">文件名</param>
?? ??? ?/// <param name="channels">聲道數(shù)</param>
?? ??? ?/// <param name="sampleRate">采樣率，單位hz</param>
?? ??? ?/// <param name="bitsPerSample">位深</param>
?? ??? ?void CreateWavFile(const std::string &fileName, int channels, int ?sampleRate, int ?bitsPerSample);
?? ??? ?/// <summary>
?? ??? ?/// 寫入PCM數(shù)據(jù)
?? ??? ?/// </summary>
?? ??? ?/// <param name="data">PCM數(shù)據(jù)</param>
?? ??? ?/// <param name="dataLength">數(shù)據(jù)長度</param>
?? ??? ?void WriteToFile(unsigned char* data, int dataLength);
?? ??? ?/// <summary>
?? ??? ?/// 關(guān)閉文件
?? ??? ?/// </summary>
?? ??? ?void CloseFile();
?? ?private:
?? ??? ?void* _file=nullptr;
?? ??? ?uint32_t _totalDataLength=0;
?? ?};
}

WavWapper.cpp

#include"WavWapper.h"
#include<stdio.h>
namespace AC {
?? ?//WAV頭部結(jié)構(gòu)-PCM格式
?? ?struct WavPCMFileHeader
?? ?{
?? ??? ?struct RIFF {
?? ??? ??? ?const?? ?char rift[4] = { 'R','I', 'F', 'F' };
?? ??? ??? ?uint32_t fileLength;
?? ??? ??? ?const?? ?char wave[4] = { 'W','A', 'V', 'E' };
?? ??? ?}riff;
?? ??? ?struct Format
?? ??? ?{
?? ??? ??? ?const?? ?char fmt[4] = { 'f','m', 't', ' ' };
?? ??? ??? ?uint32_t blockSize = 16;
?? ??? ??? ?uint16_t formatTag;
?? ??? ??? ?uint16_t channels;
?? ??? ??? ?uint32_t samplesPerSec;
?? ??? ??? ?uint32_t avgBytesPerSec;
?? ??? ??? ?uint16_t blockAlign;
?? ??? ??? ?uint16_t ?bitsPerSample;
?? ??? ?}format;
?? ??? ?struct ?Data
?? ??? ?{
?? ??? ??? ?const?? ?char data[4] = { 'd','a', 't', 'a' };
?? ??? ??? ?uint32_t dataLength;
?? ??? ?}data;
?? ??? ?WavPCMFileHeader() {}
?? ??? ?WavPCMFileHeader(int nCh, int ?nSampleRate, int ?bitsPerSample, int dataSize) {
?? ??? ??? ?riff.fileLength = 36 + dataSize;
?? ??? ??? ?format.formatTag = 1;
?? ??? ??? ?format.channels = nCh;
?? ??? ??? ?format.samplesPerSec = nSampleRate;
?? ??? ??? ?format.avgBytesPerSec = nSampleRate * nCh * bitsPerSample / 8;
?? ??? ??? ?format.blockAlign = nCh * bitsPerSample / 8;
?? ??? ??? ?format.bitsPerSample = bitsPerSample;
?? ??? ??? ?data.dataLength = dataSize;
?? ??? ?}
?? ?};
?? ?WavWapper::WavWapper()
?? ?{
?? ?}

?? ?WavWapper::~WavWapper()
?? ?{
?? ??? ?CloseFile();
?? ?}
?? ?int _channels;
?? ?int _sampleRate;
?? ?int _bitsPerSample;
?? ?void WavWapper::CreateWavFile(const std::string& fileName, int channels, int sampleRate, int bitsPerSample)
?? ?{
?? ??? ?if (!_file)
?? ??? ?{
?? ??? ??? ?_channels = channels;
?? ??? ??? ?_sampleRate = sampleRate;
?? ??? ??? ?_bitsPerSample = bitsPerSample;
?? ??? ??? ?_totalDataLength = 0;
?? ??? ??? ?_file = fopen(fileName.c_str(), "wb+");
?? ??? ??? ?//預(yù)留頭部位置
?? ??? ??? ?fseek(static_cast<FILE*>(_file), sizeof(WavPCMFileHeader), SEEK_SET);
?? ??? ?}
?? ?}
?? ?void WavWapper::WriteToFile(unsigned char* data, int dataLength)
?? ?{
?? ??? ?fwrite(data, 1, dataLength, static_cast<FILE*>(_file));
?? ??? ?_totalDataLength += dataLength;
?? ?}
?? ?void WavWapper::CloseFile()
?? ?{
?? ??? ?if (_file)
?? ??? ?{
?? ??? ??? ?if (_totalDataLength > 0)
?? ??? ??? ?{
?? ??? ??? ??? ?//寫入頭部信息
?? ??? ??? ??? ?fseek(static_cast<FILE*>(_file), 0, SEEK_SET);
?? ??? ??? ??? ?WavPCMFileHeader h(_channels, _sampleRate, _bitsPerSample, _totalDataLength);
?? ??? ??? ??? ?fwrite(&h, 1, sizeof(h), static_cast<FILE*>(_file));
?? ??? ??? ?}
?? ??? ??? ?fclose(static_cast<FILE*>(_file));
?? ??? ??? ?_file = nullptr;
?? ??? ?}
?? ?}
}

三、使用示例

#include "WavWapper.h"
#include<Windows.h>
int main()
{?? ?
?? ?AC::WavWapper ww;
?? ?//創(chuàng)建wav文件，確保pcm聲音格式與參數(shù)一致
?? ?ww.CreateWavFile("sound.wav",2, 44100, 16);
?? ?while (flag)
?? ?{
?? ??? ?//獲取PCM數(shù)據(jù)
?? ??? ?//略
?? ??? ?//獲取PCM數(shù)據(jù)-end
?? ? ? ?//寫入PCM數(shù)據(jù)
?? ??? ?ww.WriteToFile(data, dataLength);
?? ?}
?? ?//關(guān)閉文件
?? ?ww.CloseFile();?? ?
}