pcm转成wav java pcm格式怎么转换成wav

转载

AIGC创想家 2024-07-04 05:29:31

文章标签 pcm转成wav java wav 音视频解析视频格式 文章分类 Java 后端开发

前言：无论是文字，图像还是声音，都必须以一种特定的格式组织和存储起来，这样才能让显示器或播放器知道以怎样的一种方式去解析这些数据。

把PCM格式的数据存储成WAV格式数据的思路：先写头部，再写数据块。

WAV格式可以分成两个部分：

1.文件头，存储一些重要的参数信息，比如采样率，声道数，量化精度等等。

2.数据块，原始的PCM数据。

想要了解WAV格式的可以点击这里点击打开链接

下面是WAV文件结构图

pcm转成wav java pcm格式怎么转换成wav_wav

我们需要简单来说明一下这张图的结构：

可以分成三个部分：

第一部分RIFF : ChunkID 存储了“RIFF”字段，表示这是一个“RIFF”格式的文件。

ChunkSize 记录整个wav文件的字节数。

Format 存储了“WAVE”字段，表示这是一个wav文件。

第二部分fmt：这部分的内容主要是记录一些关键参数，比如采样率，声道数，量化精度等等。

Subchunk1 ID 存储了“fmt”字段

Subchunk1 Size 存储“fmt”字段的长度

AudioFormat 存储量化精度

Num Channels 存储声道数

SampleRate 存储采样率

SampleRate * NumChannels * BitsPerSample/8

== NumChannels * BitsPerSample/8

8 bits = 8, 16 bits = 16, etc.

第三部分data ：主要描述数据块

Subchunk2 ID 存储“data”字段

Subchunk2Size 记录存储的二进制原始音频数据的长度

data 存储二进制原始音频数据

我在网上找了一段wav写入头部的代码，亲测成功

byte[] header = new byte[44];
//RIFF WAVE Chunk 
// RIFF标记占据四个字节 
header[0] = 'R';
header[1] = 'I'; 
header[2] = 'F'; 
header[3] = 'F'; 
//数据大小表示，由于原始数据为long型，通过四次计算得到长度 
header[4] = (byte) (totalDataLen & 0xff); 
header[5] = (byte) ((totalDataLen >> 8) & 0xff); 
header[6] = (byte) ((totalDataLen >> 16) & 0xff); 
header[7] = (byte) ((totalDataLen >> 24) & 0xff); 
//WAVE标记占据四个字节 
header[8] = 'W'; 
header[9] = 'A'; 
header[10] = 'V'; 
header[11] = 'E'; 
//FMT Chunk 
header[12] = 'f'; 
// 'fmt '标记符占据四个字节 
header[13] = 'm'; 
header[14] = 't'; 
header[15] = ' ';//过渡字节 
//数据大小 
header[16] = 16; // 4 bytes: size of 'fmt ' chunk 
header[17] = 0; 
header[18] = 0; 
header[19] = 0; 
//编码方式 10H为PCM编码格式 
header[20] = 1; // format = 1 
header[21] = 0; 
//通道数 
header[22] = (byte) channels; 
header[23] = 0; 
//采样率，每个通道的播放速度
header[24] = (byte) (longSampleRate & 0xff); 
header[25] = (byte) ((longSampleRate >> 8) & 0xff); 
header[26] = (byte) ((longSampleRate >> 16) & 0xff); 
header[27] = (byte) ((longSampleRate >> 24) & 0xff);
//音频数据传送速率,采样率*通道数*采样深度/8 
header[28] = (byte) (byteRate & 0xff); 
header[29] = (byte) ((byteRate >> 8) & 0xff); 
header[30] = (byte) ((byteRate >> 16) & 0xff); 
header[31] = (byte) ((byteRate >> 24) & 0xff);
// 确定系统一次要处理多少个这样字节的数据，确定缓冲区，通道数*采样位数 
header[32] = (byte) (1 * 16 / 8); 
header[33] = 0; 
//每个样本的数据位数 
header[34] = 16; 
header[35] = 0; 
//Data chunk 
header[36] = 'd';//data标记符 
header[37] = 'a'; 
header[38] = 't'; 
header[39] = 'a'; 
//数据长度 
header[40] = (byte) (totalAudioLen & 0xff); 
header[41] = (byte) ((totalAudioLen >> 8) & 0xff); 
header[42] = (byte) ((totalAudioLen >> 16) & 0xff); 
header[43] = (byte) ((totalAudioLen >> 24) & 0xff);
out.write(header, 0, 44);

解决了最困难的点，下面的工作就好实现了。

下面是完成的代码：

private void writeWav() {
        fileTarget = new File(file, "audiotest.pcm");
        fileWav = new File(file, "audiotest.wav");

        if (!fileTarget.exists()) {
            Log.e("tag", "目标文件不存在");
            return;
        }
        DataInputStream dataInputStream = null;
        DataOutputStream dataOutputStream = null;
        try {
            dataInputStream = new DataInputStream(new BufferedInputStream(new FileInputStream(fileTarget)));
            dataOutputStream = new DataOutputStream(new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(fileWav)));
            int len = dataInputStream.available();
            long totalAudioLen = 0;
            long totalDataLen = totalAudioLen + 36;
            long longSampleRate = 44100;
            int channels = 1;
            long byteRate = 16 * longSampleRate * channels / 8;
            //写wav头部
            writeWavHeader(dataOutputStream, totalAudioLen, totalDataLen, longSampleRate, channels, byteRate);
            byte[] bytes = new byte[bufferSize];
            int lenthg = -1;
            while ((lenthg = dataInputStream.read(bytes)) != -1) {
                dataOutputStream.write(bytes, 0, lenthg);
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                dataInputStream.close();
                dataOutputStream.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

private byte[] writeWavHeader(DataOutputStream dataOutputStream, long totalAudioLen, long totalDataLen, long longSampleRate,
                                  int channels, long byteRate) throws IOException {
        byte[] header = new byte[44];
        //RIFF WAVE Chunk
        // RIFF标记占据四个字节
        header[0] = 'R';
        header[1] = 'I';
        header[2] = 'F';
        header[3] = 'F';
        //数据大小表示，由于原始数据为long型，通过四次计算得到长度
        header[4] = (byte) (totalDataLen & 0xff);
        header[5] = (byte) ((totalDataLen >> 8) & 0xff);
        header[6] = (byte) ((totalDataLen >> 16) & 0xff);
        header[7] = (byte) ((totalDataLen >> 24) & 0xff);
        //WAVE标记占据四个字节
        header[8] = 'W';
        header[9] = 'A';
        header[10] = 'V';
        header[11] = 'E';
        //FMT Chunk
        header[12] = 'f';
        // 'fmt '标记符占据四个字节
        header[13] = 'm';
        header[14] = 't';
        header[15] = ' ';//过渡字节
        //数据大小
        header[16] = 16; // 4 bytes: size of 'fmt ' chunk
        header[17] = 0;
        header[18] = 0;
        header[19] = 0;
        //编码方式 10H为PCM编码格式
        header[20] = 1; // format = 1
        header[21] = 0;
        //通道数
        header[22] = (byte) channels;
        header[23] = 0;
        //采样率，每个通道的播放速度
        header[24] = (byte) (longSampleRate & 0xff);
        header[25] = (byte) ((longSampleRate >> 8) & 0xff);
        header[26] = (byte) ((longSampleRate >> 16) & 0xff);
        header[27] = (byte) ((longSampleRate >> 24) & 0xff);
        //音频数据传送速率,采样率*通道数*采样深度/8
        header[28] = (byte) (byteRate & 0xff);
        header[29] = (byte) ((byteRate >> 8) & 0xff);
        header[30] = (byte) ((byteRate >> 16) & 0xff);
        header[31] = (byte) ((byteRate >> 24) & 0xff);
        // 确定系统一次要处理多少个这样字节的数据，确定缓冲区，通道数*采样位数
        header[32] = (byte) (1 * 16 / 8);
        header[33] = 0;
        //每个样本的数据位数
        header[34] = 16;
        header[35] = 0;
        //Data chunk
        header[36] = 'd';//data标记符
        header[37] = 'a';
        header[38] = 't';
        header[39] = 'a';
        //数据长度
        header[40] = (byte) (totalAudioLen & 0xff);
        header[41] = (byte) ((totalAudioLen >> 8) & 0xff);
        header[42] = (byte) ((totalAudioLen >> 16) & 0xff);
        header[43] = (byte) ((totalAudioLen >> 24) & 0xff);
        dataOutputStream.write(header, 0, 44);
        return header;
    }

站在巨人的肩膀上

如何存储和解析wav文件

请多多指点

接下来一篇文章我会将带来如何解析WAV格式文件

本文章为转载内容，我们尊重原作者对文章享有的著作权。如有内容错误或侵权问题，欢迎原作者联系我们进行内容更正或删除文章。