一、wav 和 pcm

一般通過(guò)麥克風(fēng)采集的錄音數(shù)據(jù)都是PCM格式的，即不包含頭部信息，播放器無(wú)法知道音頻采樣率、位寬等參數(shù)，導(dǎo)致無(wú)法播放，顯然是非常不方便的。pcm轉(zhuǎn)換成wav，我們只需要在pcm的文件起始位置加上至少44個(gè)字節(jié)的WAV頭信息即可。

RIFF

• WAVE文件是以RIFF(Resource Interchange File Format, "資源交互文件格式")格式來(lái)組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)的

RIFF文件結(jié)構(gòu)可以看作是樹(shù)狀結(jié)構(gòu),其基本構(gòu)成是稱(chēng)為"塊"（Chunk）的單元.

• WAVE文件是由若干個(gè)Chunk組成的。按照在文件中的出現(xiàn)位置包括：RIFF WAVE Chunk, Format Chunk, Fact Chunk(可選), Data Chunk。

Fact Chunk 在壓縮后或在非PCM編碼時(shí)存在

二、WAV頭文件

所有的WAV都有一個(gè)文件頭，這個(gè)文件頭記錄著音頻流的編碼參數(shù)。數(shù)據(jù)塊的記錄方式是little-endian字節(jié)順序。

image.png

三、java 生成頭文件

public static class WavHeader {
    /**
     * RIFF數(shù)據(jù)塊
     */
    final String riffChunkId = "RIFF";
    int riffChunkSize;
    final String riffType = "WAVE";

    /**
     * FORMAT 數(shù)據(jù)塊
     */
    final String formatChunkId = "fmt ";
    final int formatChunkSize = 16;
    final short audioFormat = 1;
    short channels;
    int sampleRate;
    int byteRate;
    short blockAlign;
    short sampleBits;

    /**
     * FORMAT 數(shù)據(jù)塊
     */
    final String dataChunkId = "data";
    int dataChunkSize;

    WavHeader(int totalAudioLen, int sampleRate, short channels, short sampleBits) {
        this.riffChunkSize = totalAudioLen;
        this.channels = channels;
        this.sampleRate = sampleRate;
        this.byteRate = sampleRate * sampleBits / 8 * channels;
        this.blockAlign = (short) (channels * sampleBits / 8);
        this.sampleBits = sampleBits;
        this.dataChunkSize = totalAudioLen - 44;
    }

    public byte[] getHeader() {
        byte[] result;
        result = ByteUtils.merger(ByteUtils.toBytes(riffChunkId), ByteUtils.toBytes(riffChunkSize));
        result = ByteUtils.merger(result, ByteUtils.toBytes(riffType));
        result = ByteUtils.merger(result, ByteUtils.toBytes(formatChunkId));
        result = ByteUtils.merger(result, ByteUtils.toBytes(formatChunkSize));
        result = ByteUtils.merger(result, ByteUtils.toBytes(audioFormat));
        result = ByteUtils.merger(result, ByteUtils.toBytes(channels));
        result = ByteUtils.merger(result, ByteUtils.toBytes(sampleRate));
        result = ByteUtils.merger(result, ByteUtils.toBytes(byteRate));
        result = ByteUtils.merger(result, ByteUtils.toBytes(blockAlign));
        result = ByteUtils.merger(result, ByteUtils.toBytes(sampleBits));
        result = ByteUtils.merger(result, ByteUtils.toBytes(dataChunkId));
        result = ByteUtils.merger(result, ByteUtils.toBytes(dataChunkSize));
        return result;
    }
}

四、PCM轉(zhuǎn)Wav

public class WavUtils {
    private static final String TAG = WavUtils.class.getSimpleName();
        /**
         * 生成wav格式的Header
         * wave是RIFF文件結(jié)構(gòu)，每一部分為一個(gè)chunk，其中有RIFF WAVE chunk，
         * FMT Chunk，F(xiàn)act chunk（可選）,Data chunk
         *
         * @param totalAudioLen 不包括header的音頻數(shù)據(jù)總長(zhǎng)度
         * @param sampleRate    采樣率,也就是錄制時(shí)使用的頻率
         * @param channels      audioRecord的頻道數(shù)量
         * @param sampleBits    位寬
         */
        public static byte[] generateWavFileHeader(int totalAudioLen, int sampleRate, int channels, int sampleBits) {
            WavHeader wavHeader = new WavHeader(totalAudioLen, sampleRate, (short) channels, (short) sampleBits);
            return wavHeader.getHeader();
        }
    }

    /**
     * 將header寫(xiě)入到pcm文件中 不修改文件名
     *
     * @param file   寫(xiě)入的pcm文件
     * @param header wav頭數(shù)據(jù)
     */
    public static void writeHeader(File file, byte[] header) {
        if (!FileUtils.isFile(file)) {
            return;
        }

        RandomAccessFile wavRaf = null;
        try {
            wavRaf = new RandomAccessFile(file, "rw");
            wavRaf.seek(0);
            wavRaf.write(header);
            wavRaf.close();
        } catch (Exception e) {
            Logger.e(e, TAG, e.getMessage());
        } finally {
            try {
                if (wavRaf != null) {
                    wavRaf.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                Logger.e(e, TAG, e.getMessage());
            }
        }

private void makeFile() {
    mergePcmFiles(recordFile, files);

    //這里實(shí)現(xiàn)上一篇未完成的工作
    byte[] header = WavUtils.generateWavFileHeader((int) resultFile.length(), currentConfig.getSampleRate(), currentConfig.getChannelCount(), currentConfig.getEncoding());
    WavUtils.writeHeader(resultFile, header);
    
    Logger.i(TAG, "錄音完成！ path: %s ； 大?。?s", recordFile.getAbsoluteFile(), recordFile.length());
    }

參考鏈接：

1. http://soundfile.sapp.org/doc/WaveFormat/