将PCM数据转换成WAV文件

1 perl脚本
在北大中文论坛看到一位网友问起怎样把大尾的PCM数据播放出来。我以前在工作中碰到过8K采样的PCM数据，当时不清楚wav文件的格式，正好perl模块中有个Audio::Wav模块可以写wav文件，就写了个perl脚本： 

use Audio::Wav; 

 my $wav = new Audio::Wav; 

 my $sample_rate = 8000; 
 my $bits_sample = 16; 

 my $details = { 
 'bits_sample' => $bits_sample, 
 'sample_rate' => $sample_rate, 
 'channels' => 1, 
 }; 

 my $write = $wav -> write( 'testout.wav', $details ); 

 my $inputFile = "dout.txt"; 
 open (INFILE, "<$inputFile") or die "The file $inputFile ". 
 "could not be opened./n"; 
 my @pcm_data = ; 
 close(INFILE); 

 my $samp; 
 foreach $samp(@pcm_data) { 
 chomp($samp); 
 $write -> write( $samp ); 
 } 

 $write -> finish();


这几行脚本就可以把PCM数据转换到wav文件。后来我看过wav文件格式，觉得很简单，这次又看到网友提到这个问题，就抽空写了个小程序。

2 pcm2wav
将PCM数据转换成WAV文件其实只是加个文件头。但要做给普通用户用，界面比较费时间。我找了一个以前写的html2txt工程修改一下，花了半个晚上和一个中午，完成了这个pcm2wav程序。


3 实现原理

 

网上有一篇曹京写的《wav文件格式分析详解》已经介绍过wav文件格式，有兴趣的读者可以查阅。wav文件通常包含4段：RIFF、格式段、FACT段 和数据段。 PCM数据就放在数据段。只要格式段设置的格式与数据段的数据一致，播放程序就可以正确解析。下面这个数组的数据其实就是一个最小的wav文件。 

static const unsigned char wav_template[] = 
 { 
 // RIFF WAVE Chunk 
 0x52, 0x49, 0x46, 0x46, // "RIFF" 
 0x30, 0x00, 0x00, 0x00, // 总长度 整个wav文件大小减去ID和Size所占用的字节数 
 0x57, 0x41, 0x56, 0x45, // "WAVE" 

 // Format Chunk 
 0x66, 0x6D, 0x74, 0x20, // "fmt " 
 0x10, 0x00, 0x00, 0x00, // 块长度 
 0x01, 0x00, // 编码方式 wFormatTag 
 0x01, 0x00, // 声道数目 wChannels 
 0x80, 0x3E, 0x00, 0x00, // 采样频率 dwSamplesPerSec 
 0x00, 0x7D, 0x00, 0x00, // 每秒所需字节数 dwAvgBytesPerSec 
 0x02, 0x00, // 每个样本需要的字节数 wBlockAlign 
 0x10, 0x00, // 每个样本需要的位数 wBitsPerSample 

 // Fact Chunk 
 0x66, 0x61, 0x63, 0x74, // "fact" 
 0x04, 0x00, 0x00, 0x00, // 块长度 
 0x00, 0xBE, 0x00, 0x00, 

 // Data Chunk 
 0x64, 0x61, 0x74, 0x61, // "data" 
 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, // 块长度 
 };

这个wav文件的数据长度为0。我们要增加PCM数据只要完成以下工作：

在数据段尾增加PCM数据；
修改数据段的块长度，修改RIFF段的总长度；
正确设置格式段的PCM参数。
样本长度可能不是8的整数倍，这时wav文件还是要求样本按照字节对齐。在一个样本中数据是左对齐的，右侧空位用0填充。 pcm2wav只考虑了样本长度是16位的情况。

如果有多个声道，wav文件要求先放样本1的各声道数据，再放样本2的各声道数据，依此类推。因为我没有碰到过处理多声道数据的需求，所以pcm2wav只考虑了单声道。