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正确读取.wav文件中的示例
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Stack Overflow用户
提问于 2021-05-15 01:09:35
回答 2查看 1K关注 0票数 0

我试图正确地读取一个波文件,PCM,mono,16位(每个样本2字节)。我已经成功地读取了。问题是读取(写入)数据部分。

据我所知,数据块中的16位样本是小端点,并且“拆分”成两个块,每个块8位。因此,对我来说,读取正确数据的方法应该是:

  1. 读取文件并将块放入两个不同的int8_t变量(或std::vector<int8_t>..)
  2. 在某种程度上,“加入”这两个变量可以生成一个int16_t并能够处理它。

问题是,我不知道如何处理这些小的子实体,而且这些样本不是没有签名的,所以我不能使用<<操作符。

这是我做过的测试之一,但没有成功:

代码语言:javascript
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int8_t buffer[], firstbyte,secondbyte;
int16_t result;
std::vector<int16_t> data;
while(Read bytes and put them in buffer){
for (int j=0;j<bytesReadFromTheFile;j+=2){
                    firstbyte = buffer[j];
                    secondbyte = buffer[j+1];
                    result = (firstbyte);
                    result = (result << 8)+secondbyte; //shift first byte and add second
                    data.push_back(result);
                }
}

更详细的是,我使用了在线找到的这段代码,并从它开始创建了一个类(过程是相同的,但是类配置非常长,并且有许多对这个问题没有用处的特性):

代码语言:javascript
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#include <iostream>
#include <string>
#include <fstream>
#include <cstdint>

using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::fstream;
using std::string;

typedef struct  WAV_HEADER
{
    /* RIFF Chunk Descriptor */
    uint8_t         RIFF[4];        // RIFF Header Magic header
    uint32_t        ChunkSize;      // RIFF Chunk Size
    uint8_t         WAVE[4];        // WAVE Header
    /* "fmt" sub-chunk */
    uint8_t         fmt[4];         // FMT header
    uint32_t        Subchunk1Size;  // Size of the fmt chunk
    uint16_t        AudioFormat;    // Audio format 1=PCM,6=mulaw,7=alaw,     257=IBM Mu-Law, 258=IBM A-Law, 259=ADPCM
    uint16_t        NumOfChan;      // Number of channels 1=Mono 2=Sterio
    uint32_t        SamplesPerSec;  // Sampling Frequency in Hz
    uint32_t        bytesPerSec;    // bytes per second
    uint16_t        blockAlign;     // 2=16-bit mono, 4=16-bit stereo
    uint16_t        bitsPerSample;  // Number of bits per sample
    /* "data" sub-chunk */
    uint8_t         Subchunk2ID[4]; // "data"  string
    uint32_t        Subchunk2Size;  // Sampled data length
} wav_hdr;

// Function prototypes
int getFileSize(FILE* inFile);

int main(int argc, char* argv[])
{
    wav_hdr wavHeader;
    int headerSize = sizeof(wav_hdr), filelength = 0;

    const char* filePath;
    string input;
    if (argc <= 1)
    {
        cout << "Input wave file name: ";
        cin >> input;
        cin.get();
        filePath = input.c_str();
    }
    else
    {
        filePath = argv[1];
        cout << "Input wave file name: " << filePath << endl;
    }

    FILE* wavFile = fopen(filePath, "r");
    if (wavFile == nullptr)
    {
        fprintf(stderr, "Unable to open wave file: %s\n", filePath);
        return 1;
    }

    //Read the header
    size_t bytesRead = fread(&wavHeader, 1, headerSize, wavFile);
    cout << "Header Read " << bytesRead << " bytes." << endl;
    if (bytesRead > 0)
    {
        //Read the data
        uint16_t bytesPerSample = wavHeader.bitsPerSample / 8;      //Number     of bytes per sample
        uint64_t numSamples = wavHeader.ChunkSize / bytesPerSample; //How many samples are in the wav file?
        static const uint16_t BUFFER_SIZE = 4096;
        int8_t* buffer = new int8_t[BUFFER_SIZE];
        while ((bytesRead = fread(buffer, sizeof buffer[0], BUFFER_SIZE / (sizeof buffer[0]), wavFile)) > 0)
        {
            * /** DO SOMETHING WITH THE WAVE DATA HERE **/ *
            cout << "Read " << bytesRead << " bytes." << endl;
        }
        delete [] buffer;
        buffer = nullptr;
        filelength = getFileSize(wavFile);

        cout << "File is                    :" << filelength << " bytes." << endl;
        cout << "RIFF header                :" << wavHeader.RIFF[0] << wavHeader.RIFF[1] << wavHeader.RIFF[2] << wavHeader.RIFF[3] << endl;
        cout << "WAVE header                :" << wavHeader.WAVE[0] << wavHeader.WAVE[1] << wavHeader.WAVE[2] << wavHeader.WAVE[3] << endl;
        cout << "FMT                        :" << wavHeader.fmt[0] << wavHeader.fmt[1] << wavHeader.fmt[2] << wavHeader.fmt[3] << endl;
        cout << "Data size                  :" << wavHeader.ChunkSize << endl;

        // Display the sampling Rate from the header
        cout << "Sampling Rate              :" << wavHeader.SamplesPerSec << endl;
        cout << "Number of bits used        :" << wavHeader.bitsPerSample << endl;
        cout << "Number of channels         :" << wavHeader.NumOfChan << endl;
        cout << "Number of bytes per second :" << wavHeader.bytesPerSec << endl;
        cout << "Data length                :" << wavHeader.Subchunk2Size << endl;
        cout << "Audio Format               :" << wavHeader.AudioFormat << endl;
        // Audio format 1=PCM,6=mulaw,7=alaw, 257=IBM Mu-Law, 258=IBM A-Law, 259=ADPCM

        cout << "Block align                :" << wavHeader.blockAlign << endl;
        cout << "Data string                :" << wavHeader.Subchunk2ID[0] << wavHeader.Subchunk2ID[1] << wavHeader.Subchunk2ID[2] << wavHeader.Subchunk2ID[3] << endl;
    }
    fclose(wavFile);
    return 0;
}

// find the file size
int getFileSize(FILE* inFile)
{
    int fileSize = 0;
    fseek(inFile, 0, SEEK_END);

    fileSize = ftell(inFile);

    fseek(inFile, 0, SEEK_SET);
    return fileSize;
}

问题是在/**中,在这里做一些波数据**/。我不知道如何得到样本值。

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回答 2

Stack Overflow用户

回答已采纳

发布于 2021-05-15 19:46:48

我是一个Java程序员,不是C++,但我经常处理这个问题。

PCM数据按帧组织。如果是mono,,16位,第一个字节是值的下半部,第二个字节是上字节,包含符号位。大端将反转字节。如果它是立体声,一个完整的框架(我认为它左然后右,但我不确定)是完整的,然后再转到下一个帧。

我对所展示的所有代码都感到惊讶。在Java中,以下是PCM编码为有符号值的内容:

代码语言:javascript
复制
public short[] fromBufferToPCM(short[] audioPCM, byte[] buffer)
{
    for (int i = 0, n = buffer.length; i < n; i += 2)
    {
        audioPCM[i] = (buffer[i] & 0xff) | (buffer[i + 1] << 8);
    }

    return audioBytes;
}

IDK如何直接将其转换为C++,但我们只是简单地将两个字节合并,第二个字节首先向左移动8个位置。纯粹的移位会取到符号位。(我不记得为什么包含了&0 0xff我写了很长一段时间,而且它起作用了。)

奇怪的是,为什么这么多的答案都在评论中而没有作为答案发布。我以为评论是为了要求澄清任择议定书的问题。

票数 0
EN

Stack Overflow用户

发布于 2022-11-30 01:18:07

像这样的东西起作用了:

代码语言:javascript
复制
int8_t * tempBuffer = new int8_t [numSamples];
int index_for_loop = 0; 
float INT16_FAC = pow(2,15) - 1;
double * outbuffer = new double [numSamples];

内部while循环:

代码语言:javascript
复制
for(int i = 0; i < BUFFER_SIZE; i += 2)
            { 
                firstbyte = buffer[i]; 
                secondbyte = buffer[i + 1]; 
                result = firstbyte; 
                result = (result << 8) +secondbyte; 
                tempBuffer[index_for_loop] = result; 
                index_for_loop += 1; 
            }

然后通过执行以下操作使-1到1之间正常化:

代码语言:javascript
复制
for(int i = 0; i <numSamples; i ++)
{ 
    outbuffer[i] = float(tempBuffer[i]) / INT16_FAC; 
}

从:sms-工具获得规范化

票数 0
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页面原文内容由Stack Overflow提供。腾讯云小微IT领域专用引擎提供翻译支持
原文链接:

https://stackoverflow.com/questions/67542461

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