音频—WAV格式及写入wav文件代码实现

2024-05-11 21:36

本文主要是介绍音频—WAV格式及写入wav文件代码实现,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

1.RIFF规范

FIFF 是 Resource Interchange File Format(资源交换文件格式)的简称。RIFF 是一种文件格式规范,用于在计算机系统之间交换和存储多媒体资源。WAV 文件格式是 Microsoft 的 RIFF 规范的一个子集。

RIFF 规则定义了文件的结构和数据组织方式,包括文件头和数据块。它的结构如下:

RIFF 头部(12 字节):包含四个字节的文件标识符 "RIFF",四个字节的文件长度信息(不包括标识符和长度本身),以及四个字节的文件类型标识符。

数据块:紧随文件头的是一个或多个数据块,每个数据块包含一个四字节的标识符和四个字节的数据长度信息,以及实际的数据内容。

RIFF 还定义了很多不同的文件类型标识符(FourCC),用于标识特定类型的媒体资源,比如音频、视频、图像等。每种类型的文件都有特定的数据块结构和内容。

RIFF 文件格式的特点是灵活和可扩展,它允许在文件中包含不同类型的数据块,并且可以轻松添加新的数据块类型。这使得 RIFF 成为了多媒体资源交换和处理中常用的文件容器格式之一。

2.WAV文件格式

WAV 文件格式是 Microsoft 的 RIFF 规范的一个子集,用于存储多媒体文件。

wav 文件支持多种不同的比特率、采样率、多声道音频。

wav 文件由若干个 RIFF chunk 构成,分别为: RIFF WAVE Chunk,Format Chunk,Fact Chunk(可选),Data Chunk。另外,文件中还可能包含一些可选的区块,如:Fact chunk、Cue points chunk、Playlist chunk、Associated data list chunk 等。

具体格式如下:

文件解析说明:

wav 文件都是由 chunk 组成,chunk 的格式如下:

RIFF chunk:

typedef struct

{

    char ChunkID[4]; //'R','I','F','F'

    unsigned int ChunkSize;

    char Format[4];  //'W','A','V','E'

}riff_chunk;

其中 ChunkSize 代表的是整个 file_size 的大小减去 ChunkID 和 ChunkSize 的大小,即 file_size=ChunkSize+8。

fmt chunk:

typedef struct

{

    char FmtID[4];

    unsigned int FmtSize;

    unsigned short FmtTag;

    unsigned short FmtChannels;

    unsigned int SampleRate;

    unsigned int ByteRate;

    unsigned short BlockAilgn;

    unsigned short BitsPerSample;

}fmt_chunk;

data chunk:

struct DATA_CHUNK

{

    char DataID[4]; //'d','a','t','a'

    unsigned int DataSize;

};

3.wav文件示例分析

linux下 hd 工具查看原始数据:

4.C代码实现wav文件写入保存

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

typedef struct

{

    char ChunkID[4]; //'R','I','F','F'

    unsigned int ChunkSize;

    char Format[4];  //'W','A','V','E'

}riff_chunk;

typedef struct

{

    char FmtID[4]; //'f','m','t'

    unsigned int FmtSize;

    unsigned short FmtTag;

    unsigned short FmtChannels;

    unsigned int SampleRate;

    unsigned int ByteRate;

    unsigned short BlockAilgn;

    unsigned short BitsPerSample;

}fmt_chunk;

typedef struct {

    char DataID[4]; //'d','a','t','a'

    unsigned int DataSize;

} data_chunk;

typedef struct {

    riff_chunk riff;

    fmt_chunk fmt;

    data_chunk data;

} wav_struct;

wav_struct gst_wav;

void init_wav()

{

    gst_wav.riff.ChunkID[0] = 'R';

    gst_wav.riff.ChunkID[1] = 'I';

    gst_wav.riff.ChunkID[2] = 'F';

    gst_wav.riff.ChunkID[3] = 'F';

    

    //计算回写数据长度

    gst_wav.riff.ChunkSize = 0;  //即 ChunkSize = file_size - 8

    gst_wav.riff.Format[0] = 'W';

    gst_wav.riff.Format[1] = 'A';

    gst_wav.riff.Format[2] = 'V';

    gst_wav.riff.Format[3] = 'E';

    gst_wav.fmt.FmtID[0] = 'f';

    gst_wav.fmt.FmtID[1] = 'm';

    gst_wav.fmt.FmtID[2] = 't';

    gst_wav.fmt.FmtID[3] = ' ';

    gst_wav.fmt.FmtSize = 16; //0x10=16 代表PCM编码方式

    gst_wav.fmt.FmtTag = 1; //为1,代表PCM编码方式

    

    //双通道

    gst_wav.fmt.FmtChannels = 2; //通道个数

    gst_wav.fmt.SampleRate = 48077;  //采样频率 48.077KHz

    gst_wav.fmt.ByteRate = 192308; //传输速率,每秒的字节数,计算公式为:SampleRate * FmtChannels * BitsPerSample/8

    gst_wav.fmt.BlockAilgn = 4; //16*2/8

    gst_wav.fmt.BitsPerSample = 16; //采样位数,一般有8/16/24/32/64

    gst_wav.data.DataID[0] = 'd';

    gst_wav.data.DataID[1] = 'a';

    gst_wav.data.DataID[2] = 't';

    gst_wav.data.DataID[3] = 'a';

    

    //计算回写数据长度

    gst_wav.data.DataSize = 0;  //即 DataSize = file_size - 44

}

int main(int argc, char *argv[])

{

    FILE *file;

    char *text = "1237894561238878";  //实际应用中为采集的音频数据

    size_t text_len = strlen(text);

    file = fopen("test.wav", "wb+");

    if (file == NULL) {

        perror("Error opening file");

        return EXIT_FAILURE;

    }

    //写入文件头

    init_wav();

    fwrite(&gst_wav, sizeof(char), sizeof(gst_wav), file);

    //写入音频数据

    fwrite(text, sizeof(char), text_len, file);

    //回写音频文件长度

    int fileSize = ftell(file);

    fseek(file, 4, SEEK_SET);

    fileSize = fileSize - 8;

    fwrite(&fileSize, sizeof(char), sizeof(fileSize), file);

    fseek(file, 40, SEEK_SET);

    fileSize = fileSize + 8 - 44;

    fwrite(&fileSize, sizeof(char), sizeof(fileSize), file);

    fclose(file);

}

这篇关于音频—WAV格式及写入wav文件代码实现的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/980718

相关文章

Spring Boot整合Redis注解实现增删改查功能(Redis注解使用)

《SpringBoot整合Redis注解实现增删改查功能(Redis注解使用)》文章介绍了如何使用SpringBoot整合Redis注解实现增删改查功能,包括配置、实体类、Repository、Se... 目录配置Redis连接定义实体类创建Repository接口增删改查操作示例插入数据查询数据删除数据更

Java Lettuce 客户端入门到生产的实现步骤

《JavaLettuce客户端入门到生产的实现步骤》本文主要介绍了JavaLettuce客户端入门到生产的实现步骤,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要... 目录1 安装依赖MavenGradle2 最小化连接示例3 核心特性速览4 生产环境配置建议5 常见问题

使用python生成固定格式序号的方法详解

《使用python生成固定格式序号的方法详解》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用python生成固定格式序号,文中的示例代码讲解详细,具有一定的借鉴价值,有需要的小伙伴可以参考一下... 目录生成结果验证完整生成代码扩展说明1. 保存到文本文件2. 转换为jsON格式3. 处理特殊序号格式(如带圈数字)4

linux ssh如何实现增加访问端口

《linuxssh如何实现增加访问端口》Linux中SSH默认使用22端口,为了增强安全性或满足特定需求,可以通过修改SSH配置来增加或更改SSH访问端口,具体步骤包括修改SSH配置文件、增加或修改... 目录1. 修改 SSH 配置文件2. 增加或修改端口3. 保存并退出编辑器4. 更新防火墙规则使用uf

Java 的ArrayList集合底层实现与最佳实践

《Java的ArrayList集合底层实现与最佳实践》本文主要介绍了Java的ArrayList集合类的核心概念、底层实现、关键成员变量、初始化机制、容量演变、扩容机制、性能分析、核心方法源码解析、... 目录1. 核心概念与底层实现1.1 ArrayList 的本质1.1.1 底层数据结构JDK 1.7

C++中unordered_set哈希集合的实现

《C++中unordered_set哈希集合的实现》std::unordered_set是C++标准库中的无序关联容器,基于哈希表实现,具有元素唯一性和无序性特点,本文就来详细的介绍一下unorder... 目录一、概述二、头文件与命名空间三、常用方法与示例1. 构造与析构2. 迭代器与遍历3. 容量相关4

C++中悬垂引用(Dangling Reference) 的实现

《C++中悬垂引用(DanglingReference)的实现》C++中的悬垂引用指引用绑定的对象被销毁后引用仍存在的情况,会导致访问无效内存,下面就来详细的介绍一下产生的原因以及如何避免,感兴趣... 目录悬垂引用的产生原因1. 引用绑定到局部变量,变量超出作用域后销毁2. 引用绑定到动态分配的对象,对象

SpringBoot基于注解实现数据库字段回填的完整方案

《SpringBoot基于注解实现数据库字段回填的完整方案》这篇文章主要为大家详细介绍了SpringBoot如何基于注解实现数据库字段回填的相关方法,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以了解... 目录数据库表pom.XMLRelationFieldRelationFieldMapping基础的一些代

Java HashMap的底层实现原理深度解析

《JavaHashMap的底层实现原理深度解析》HashMap基于数组+链表+红黑树结构,通过哈希算法和扩容机制优化性能,负载因子与树化阈值平衡效率,是Java开发必备的高效数据结构,本文给大家介绍... 目录一、概述:HashMap的宏观结构二、核心数据结构解析1. 数组(桶数组)2. 链表节点(Node

Java AOP面向切面编程的概念和实现方式

《JavaAOP面向切面编程的概念和实现方式》AOP是面向切面编程,通过动态代理将横切关注点(如日志、事务)与核心业务逻辑分离,提升代码复用性和可维护性,本文给大家介绍JavaAOP面向切面编程的概... 目录一、AOP 是什么?二、AOP 的核心概念与实现方式核心概念实现方式三、Spring AOP 的关