画出wav文件声音数据的波形曲线
WAV文件格式
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类型
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内容
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变量名
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大小
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取值
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||
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RIFF
头
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文件标识符串
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fileId
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4B
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“RIFF”
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||
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头后文件长度
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fileLen
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4B
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非负整数(=
文件长度－8)
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|||
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数据类型标识符
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波形文件标识符
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waveId
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4B
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“WAVE”
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||
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格式块
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块头
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格式块标识符串
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chkId
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4B
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“fmt ” |
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头后块长度
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chkLen
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4B
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非负整数(= 16
或18)
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|||
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块数据
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格式标记
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wFormatTag
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2B
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非负短整数(PCM=1)
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||
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声道数
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wChannels
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2B
|
非负短整数(= 1
或2)
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|||
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采样率
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dwSampleRate
|
4B
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非负整数(
单声道采样数/
秒)
|
|||
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平均字节率
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dwAvgBytesRate
|
4B
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非负整数(
字节数/
秒)
|
|||
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数据块对齐
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wBlockAlign
|
2B
|
非负短整数(
不足补零)
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|||
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采样位数
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wBitsPerSample
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2B
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非负短整数(PCM
时才有)
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|||
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扩展域大小
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wExtSize
|
2B
|
非负短整数
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可选(
根据
chkLen=
16
or 18
判断)
|
||
|
扩展域
|
extraInfo
|
extSize B |
扩展信息
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|||
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数据块
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块头
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数据块标识符串
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chkId
|
4B
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“data” |
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头后块长度
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chkLen
|
4B
|
非负整数
|
|||
|
块数据
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波形采样数据
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x
或xl
、xr
|
chkLen B |
左右声道样本交叉排列
样本值为整数(
整字节存储，不足位补零)
，
整个数据块按blockAlign
对齐
|
||
wFormatTag = 1时为无压缩的PCM（Pulse Code Modulation, 脉冲编码调制）标准格式（即等间隔采样、线性量化）。
单字节样本值v为无符号整数(0~255)，实际样本值应为v-128；多字节样本值本身就是有符号的，可直接使用。
有些wav文件在data块之前,fmt块之后还有一个fact块..
| ID | 4 Bytes | 'fact' |
----------------------------------
| Size | 4 Bytes | 数值为4 |
----------------------------------
| data | 4 Bytes | ?? ?? ?? ?? |
因此要根据读到的ID进行判断
参考: http://www.snowcn.net/?action/viewspace/itemid/260.html wav文件格式分析详解
Wav文件 所有数值表示均为低字节表示低位，高字节表示高位。
通过CArchive的>>读入, 会自动转化(把高字节的作为高位)
如读入地址为0000000的双字(DWORD)到变量dw中 :
0000000: 52 49 46 46
则dw会等于0x46464952
为了简化RIFF文件中的4字符标识的读写与比较，Windows SDK在多媒体头文件mmsystem.h中定义了类型
FOURCC（Four-Character Code四字符代码）：
typedef DWORD FOURCC;
及其构造宏（用于将4个字符转换成一个FOURCC数据）
FOURCC mmioFOURCC(CHAR ch0, CHAR ch1, CHAR ch2, CHAR ch3);
其定义为MAKEFOURCC宏：
#define mmioFOURCC(ch0, ch1, ch2, ch3) MAKEFOURCC(ch0, ch1, ch2, ch3);
而MAKEFOURCC宏定义为：
#define MAKEFOURCC(ch0, ch1, ch2, ch3) /
((DWORD)(BYTE)(ch0) | ((DWORD)(BYTE)(ch1) << 8) | /
((DWORD)(BYTE)(ch2) << 16) | ((DWORD)(BYTE)(ch3) << 24 ));
例如：
#include <mmsystem.h>
#define ID_RIFF mmioFOURCC('R', 'I', 'F', 'F')
#define ID_WAVE mmioFOURCC('W', 'A', 'V', 'E')
……
FOURCC id;
……
ar >> id;
if (id != ID_RIFF) {
……
}
……
l 播放波形声音文件
函数PlaySound可以播放系统声音、声音资源和声音文件，其函数原型为：
BOOL PlaySound(
LPCSTR pszSound,
HMODULE hmod,
DWORD fdwSound
);
例如：
PlaySound(“c://sounds//sample.wav”, NULL, SND_ASYNC);
PlaySound(ar.GetFile()->GetFilePath(), NULL, SND_ASYNC);
下面是完整步骤:
新建MFC应用程序, 单文挡(SDI)项目WavePlayer.
为了使包含PlaySound的程序能够编译通过，必须包含多媒体头文件： #include <mmsystem.h>, 而且需要注意头文件包含的次序.. 否则会提示找不到标识符..
并在项目中添加多媒体库：在项目区中任何页中选中顶部的项目名，选“项目/属性”菜单项或按Alt+F7组合键，弹出“[项目名]属性页”对话框，在该其左上角的“配置”栏的下拉式列表中，选择“所有配置”项，在其左边的“配置”目录栏中，选中“配置属性/链接器/输入”项，在右边顶行的“附加依赖项”栏中键入winmm.lib，按“确定”钮关闭对话框。
文件过滤
可通过修改资源视图页的“项目名/项目名.rc/String Table/String Table”串表资源中的ID：IDR_MAINFRAME(SDI)所对应的串，为应用程序的文件I/O对话框增加文件过滤器。为WavePlayer程序增加*.wav的过滤器：
将原来的串
IDR_MAINFRAME “WavePlayer/n/nWavePlayer/n/n/nWavePlayer.Document/nWavePlayer.Document”
修改成
“WavePlayer/n/nWavePlayer/nWave Files (*.wav)/n.wav/nWavePlayer.Document/nWavePlayer.Document”
文档类cpp 添加如下宏
#define ID_RIFF mmioFOURCC('R', 'I', 'F', 'F')
#define ID_WAVE mmioFOURCC('W', 'A', 'V', 'E')
#define ID_data mmioFOURCC('d', 'a', 't', 'a')
#define ID_fmt mmioFOURCC('f', 'm', 't', '/x20')
#define ID_fact mmioFOURCC('f', 'a', 'c', 't')
文档类添加如下变量
public:
int num; // 样本数
LONG* data; // 样本数据
LONG *Ldata, *Rdata; // 双声道数据
WORD BytesPerSample, wChannel; // 一个样本的字节数, 声道数
Serialize函数添加如下代码:
if
(ar.IsStoring())
{
// TODO: 在此添加存储代码
}
else
{ // TODO: 在此添加加载代码 FOURCC id, chkLen, dw; // 无符号双字 BYTE b; // 无符号字节 WORD w; // unsined short 无符号单字长 WORD fmtTag; //格式标记 WORD wBitsPerSample; //样本位数 FOURCC dwAvgBytesRate; FOURCC Len; // 数据块大小, BYTE ar>>id; if(id!=ID_RIFF) return; ar>>dw>>id; if(id!=ID_WAVE) return; ar>>id; if(id!=ID_fmt) return; ar>>chkLen; // 16或 ar>>fmtTag; // 只处理PCM(Pulse Code Modulation, 脉冲编码调制)情况 if(fmtTag!=1) return; ar>>wChannel; //声道数 ar>>dw; //采样率 ar>>dwAvgBytesRate; //平均字节率 ar>>w; //数据块对齐 ar>>wBitsPerSample; //样本位数 if(chkLen==18)
{
ar>>w; // 扩展域大小 for(int i=0; i<w; i++) // 读走扩展域的内容 ar>>b;
} ar>>id; // data or fact if(id==ID_fact) { ar>>dw>>dw; // 读走fact块内容 ar>>id; // data ID } if(id!=ID_data) return; ar>>Len; BytesPerSample=wBitsPerSample/8; // 一个样本的字节数 num=Len/BytesPerSample; // 样本数 if(wChannel==1) // 单音道 { data=new LONG[num]; if(BytesPerSample==1) for(int i=0; i<num; i++) { ar>>b; data[i]=b-128; } else if(BytesPerSample==2) for(int i=0; i<num; i++) { ar>>w; data[i]= (SHORT)w; // 无符号数转成有符号数 } else if(BytesPerSample==4) for(int i=0; i<num; i++) { ar>>dw; data[i]=(LONG)w; // 无符号数转成有符号数 } else if(BytesPerSample==3) for(int i=0; i<num; i++) { ar>>b>>w; data[i]=w+b; } } else if(wChannel==2) // 双音道 { Ldata=new LONG[num/2]; // 左声道 Rdata=new LONG[num/2]; // 右声道 if(BytesPerSample==1) { for(int i=0; i<num/2; i++) // 一个声道的样本数为num/2, 左右声道交替 { ar>>b; Ldata[i]=b-128; ar>>b; Rdata[i]=b-128; } } else if(BytesPerSample==2) for(int i=0; i<num/2; i++) { ar>>w; Ldata[i]=(SHORT)w; // 无符号数转成有符号数 ar>>w; Rdata[i]=(SHORT)w; } else if(BytesPerSample==4) for(int i=0; i<num/2; i++) { ar>>dw; Ldata[i]=(LONG)dw; ar>>dw; Rdata[i]=(LONG)dw; } else if(BytesPerSample==3) for(int i=0; i<num/2; i++) { ar>>b>>w; Ldata[i]=w+b; ar>>b>>w; Rdata[i]=w+b; } } PlaySound(ar.GetFile()->GetFilePath(), NULL, SND_ASYNC); // 播放声音 }
视图类OnDraw函数添加如下代码:
CRect rect;
//
客户区大小
GetClientRect(
&
rect); CPen gpen(PS_SOLID,
1
, RGB(
0
,
250
,
0
));
//
绿色笔
pDC
->
SelectObject(
&
gpen);
if
(pDoc
->
data
!=
NULL
||
pDoc
->
Ldata
!=
NULL)
//
数据非空时才画
{ float A=pow(2.0, 8.0*pDoc->BytesPerSample-1); // 将样本的高度映射到所需高度, // 先算出样本的最大值 if(pDoc->wChannel==1) // 单声道 { int x=0, y=rect.Height()/2; while(x < rect.Width()) { int min=INT_MAX, max=INT_MAX+1; // 让min初始为最大的int, 让max初始化最小的int // 一个象素x映射(样本数/客户区宽度)个样本点, 用其中最大最小值, 画一竖直的线段 for(int j=x*pDoc->num/rect.Width(); j<(x+1)*pDoc->num/rect.Width(); j++) { if(pDoc->data[j]<min) min=pDoc->data[j]; if(pDoc->data[j]>max) max=pDoc->data[j]; } pDC->MoveTo(x, y+(max*rect.Height()/2.0/A)); pDC->LineTo(x, y+(min*rect.Height()/2.0/A)); x++; } CPen pen(PS_SOLID, 1, RGB(200, 0, 0)); // 客户区中间画一横线 pDC->SelectObject(&pen); pDC->MoveTo(0, rect.Height()/2); pDC->LineTo(rect.Width(), rect.Height()/2); } else if(pDoc->wChannel==2) { // 在客户区上半部分画左声道, 原理同单声道, int x=0, y=rect.Height()/4; while(x<rect.Width()) { int min=INT_MAX, max=INT_MAX+1; for(int j=x*pDoc->num/2/rect.Width(); j<(x+1)*pDoc->num/2/rect.Width(); j++) { if(pDoc->Ldata[j]<min) min=pDoc->Ldata[j]; if(pDoc->Ldata[j]>max) max=pDoc->Ldata[j]; } pDC->MoveTo(x, y+(max*rect.Height()/4.0/A)); pDC->LineTo(x, y+(min*rect.Height()/4.0/A)); x++; } // 在客户区下半部分画右声道 x=0, y=3*rect.Height()/4; while(x<rect.Width()) { int min=INT_MAX, max=INT_MAX+1; for(int j=x*pDoc->num/2/rect.Width(); j<(x+1)*pDoc->num/2/rect.Width(); j++) { if(pDoc->Rdata[j]<min) min=pDoc->Rdata[j]; if(pDoc->Rdata[j]>max) max=pDoc->Rdata[j]; } gpen.DeleteObject(); gpen.CreatePen(PS_SOLID, 1, RGB(255, 0, 0)); pDC->SelectObject(&gpen); pDC->MoveTo(x, y+(max*rect.Height()/4.0/A)); pDC->LineTo(x, y+(min*rect.Height()/4.0/A)); x++; } // 画客户区中央横线 CPen pen(PS_SOLID, 1, RGB(0, 0, 0)); pDC->SelectObject(&pen); pDC->MoveTo(0, rect.Height()/2); pDC->LineTo(rect.Width(), rect.Height()/2); pen.DeleteObject(); pen.CreatePen(PS_SOLID, 1, RGB(0, 0, 255)); pDC->SelectObject(&pen); // 画左声道横线 pDC->MoveTo(0, rect.Height()/4); pDC->LineTo(rect.Width(), rect.Height()/4); // 右声道横线 pDC->MoveTo(0, 3*rect.Height()/4); pDC->LineTo(rect.Width(), 3*rect.Height()/4); } }
#include<cmath> // double pow(double, double);