iOS PCM转WMV

1、最近在项目遇到上传音频到服务端处理错误问题；当然一般情况下如果双端商量好格式，通过iOS系统的录音框架，上传AVAudioRecorder录取的音频，没什么问题。但是工作涉及的后端比较多，格式要求必须是WAV。这时候需要将原始录制的PCM数据，转换为WAV格式。

2、首先来看看WAV和PCM分别是什么

WAV：wav是一种无损的音频文件格式，WAV符合 PIFF(Resource Interchange File Format)规范。所有的WAV都有一个文件头，这个文件头音频流的编码参数。WAV对音频流的编码没有硬性规定，除了PCM之外，还有几乎所有支持ACM规范的编码都可以为WAV的音频流进行编码。

PCM:PCM（Pulse Code Modulation—-脉码调制录音)。所谓PCM录音就是将声音等模拟信号变成符号化的脉冲列，再予以记录。PCM信号是由[1]、[0]等符号构成的数字信号，而未经过任何编码和压缩处理。与模拟信号比，它不易受传送系统的杂波及失真的影响。动态范围宽，可得到音质相当好的影响效果。

简单来说：wav是一种无损的音频文件格式，pcm是没有压缩的编码方式。

3、WAV和PCM的关系

WAV可以使用多种音频编码来压缩其音频流，不过我们常见的都是音频流被PCM编码处理的WAV，但这不表示WAV只能使用PCM编码，MP3编码同样也可以运用在WAV中，和AVI一样，只要安装好了相应的Decode，就可以欣赏这些WAV了。在Windows平台下，基于PCM编码的WAV是被支持得最好的音频格式，所有音频软件都能完美支持，由于本身可以达到较高的音质的要求，因此，WAV也是音乐编辑创作的首选格式，适合保存音乐素材。因此，基于PCM编码的WAV被作为了一种中介的格式，常常使用在其他编码的相互转换之中，例如MP3转换成WMA。

简单来说：pcm是无损wav文件中音频数据的一种编码方式，但wav还可以用其它方式编码。

4、既然知道WAV与PCM关系了，下一步就到了转换成wav格式，这需要手动填充wav的文件头信息。

简单来讲：从PCM转成WAV格式，就是在录音后得到的PCM数据加上文件头信息

5、头文件的格式，我们通过一张图表来观察

606620-0b16bb9976fc587c.gif

头文件总共44个字节，这里面的信息反映的也是录制音频的相关信息，参数是在初始化录音时设置的。有几个参数需要注意：

ChunkSize: SubChunk2Size + 36 (头文件44个字节，除去RIFF占4字节和当前占的4字节)

ByteRate = (Sample Rate * BitsPerSample * Channels) / 8.

BlckAlign = (BitsPerSample * Channels) / 8

SubChunk2Size = 音频数据大小，也就是PCMData数据大小

我这里的设置，BitsPerSample = 16 , SampleRate = 16000, channels = 1

这些参数是录音时设置的：

NSMutableDictionary*setting = [NSMutableDictionarydictionary];

//音频格式

setting[AVFormatIDKey] =@(kAudioFormatLinearPCM);

//录音采样率(Hz)（影响音频的质量）

setting[AVSampleRateKey] =@(16000);

//音频通道数1或2

setting[AVNumberOfChannelsKey] =@(1);

//线性音频的位深度8、16、24、32,每次采样16位，2个字节 既是BitsPerSample

setting[AVLinearPCMBitDepthKey] =@(16); 

//录音的质量

setting[AVEncoderAudioQualityKey] = [NSNumbernumberWithInt:AVAudioQualityHigh];

6、具体实现：

NSData* WriteWavFileHeader(long totalAudioLen, long totalDataLen, long longSampleRate,int channels, long byteRate) {

Byte  header[44];

header[0] = 'R';  // RIFF/WAVE header

header[1] = 'I';

header[2] = 'F';

header[3] = 'F';

header[4] = (Byte) (totalDataLen & 0xff);  //file-size (equals file-size - 8)

header[5] = (Byte) ((totalDataLen >> 8) & 0xff);

header[6] = (Byte) ((totalDataLen >> 16) & 0xff);

header[7] = (Byte) ((totalDataLen >> 24) & 0xff);

header[8] = 'W';  // Mark it as type "WAVE"

header[9] = 'A';

header[10] = 'V';

header[11] = 'E';

header[12] = 'f';  // Mark the format section 'fmt ' chunk

header[13] = 'm';

header[14] = 't';

header[15] = ' ';

header[16] = 16;  // 4 bytes: size of 'fmt ' chunk, Length of format data.  Always 16

header[17] = 0;

header[18] = 0;

header[19] = 0;

header[20] = 1;  // format = 1 ,Wave type PCM

header[21] = 0;

header[22] = (Byte) channels;  // channels

header[23] = 0;

header[24] = (Byte) (longSampleRate & 0xff);

header[25] = (Byte) ((longSampleRate >> 8) & 0xff);

header[26] = (Byte) ((longSampleRate >> 16) & 0xff);

header[27] = (Byte) ((longSampleRate >> 24) & 0xff);

header[28] = (Byte) (byteRate & 0xff);

header[29] = (Byte) ((byteRate >> 8) & 0xff);

header[30] = (Byte) ((byteRate >> 16) & 0xff);

header[31] = (Byte) ((byteRate >> 24) & 0xff);

header[32] = (Byte) (channels * 16 / 8); // block align

header[33] = 0;

header[34] = 16; // bits per sample

header[35] = 0;

header[36] = 'd'; //"data" marker

header[37] = 'a';

header[38] = 't';

header[39] = 'a';

header[40] = (Byte) (totalAudioLen & 0xff);  //data-size (equals file-size - 44).

header[41] = (Byte) ((totalAudioLen >> 8) & 0xff);

header[42] = (Byte) ((totalAudioLen >> 16) & 0xff);

header[43] = (Byte) ((totalAudioLen >> 24) & 0xff);

return [[NSData alloc] initWithBytes:header length:44];;

}

头文件详细参考 ：http://soundfile.sapp.org/doc/WaveFormat/

C代码参考 ：http://www.jianshu.com/p/1d1f893e53e9

Java代码参考 ：https://zmywly8866.github.io/2015/03/12/wav-and-pcm.html