前面几篇已经介绍了PCM音频文件的录制，这一篇主要介绍下pcm转wav。
一、wav 和 pcm
一般通过麦克风采集的录音数据都是PCM格式的，即不包含头部信息，播放器无法知道音频采样率、位宽等参数，导致无法播放，显然是非常不方便的。pcm转换成wav，我们只需要在pcm的文件起始位置加上至少44个字节的WAV头信息即可。
RIFF
WAVE文件是以RIFF(Resource Interchange File Format, "资源交互文件格式")格式来组织内部结构的
RIFF文件结构可以看作是树状结构,其基本构成是称为"块"（Chunk）的单元.WAVE文件是由若干个Chunk组成的。按照在文件中的出现位置包括：RIFF WAVE Chunk, Format Chunk, Fact Chunk(可选), Data Chunk。
Fact Chunk 在压缩后或在非PCM编码时存在
二、WAV头文件
所有的WAV都有一个文件头，这个文件头记录着音频流的编码参数。数据块的记录方式是little-endian字节顺序。
image
| 偏移地址 | 命名 | 内容 |
|---|---|---|
| 00-03 | ChunkId | "RIFF" |
| 04-07 | ChunkSize | 下个地址开始到文件尾的总字节数(此Chunk的数据大小) |
| 08-11 | fccType | "WAVE" |
| 12-15 | SubChunkId1 | "fmt ",最后一位空格。 |
| 16-19 | SubChunkSize1 | 一般为16，表示fmt Chunk的数据块大小为16字节，即20-35 |
| 20-21 | FormatTag | 1：表示是PCM 编码 |
| 22-23 | Channels | 声道数，单声道为1，双声道为2 |
| 24-27 | SamplesPerSec | 采样率 |
| 28-31 | BytesPerSec | 码率 ：采样率 * 采样位数 * 声道个数，bytePerSecond = sampleRate * (bitsPerSample / 8) * channels |
| 32-33 | BlockAlign | 每次采样的大小：位宽*声道数/8 |
| 34-35 | BitsPerSample | 位宽 |
| 36-39 | SubChunkId2 | "data" |
| 40-43 | SubChunkSize2 | 音频数据的长度 |
| 44-... | data | 音频数据 |
三、java 生成头文件
WavHeader.class
public static class WavHeader { /** * RIFF数据块 */ final String riffChunkId = "RIFF"; int riffChunkSize; final String riffType = "WAVE"; /** * FORMAT 数据块 */ final String formatChunkId = "fmt "; final int formatChunkSize = 16; final short audioFormat = 1; short channels; int sampleRate; int byteRate; short blockAlign; short sampleBits; /** * FORMAT 数据块 */ 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转Wav
WavUtils.java
public class WavUtils { private static final String TAG = WavUtils.class.getSimpleName(); /**
* 生成wav格式的Header
* wave是RIFF文件结构，每一部分为一个chunk，其中有RIFF WAVE chunk，
* FMT Chunk，Fact chunk（可选）,Data chunk
*
* @param totalAudioLen 不包括header的音频数据总长度
* @param sampleRate 采样率,也就是录制时使用的频率
* @param channels audioRecord的频道数量
* @param sampleBits 位宽
*/
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();
}
} /**
* 将header写入到pcm文件中 不修改文件名
*
* @param file 写入的pcm文件
* @param header wav头数据
*/
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());
}
}RecordHelper.java
private void makeFile() {
mergePcmFiles(recordFile, files); //这里实现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, "录音完成！ path: %s ； 大小：%s", recordFile.getAbsoluteFile(), recordFile.length());
}
作者：android_赵乐玮
链接：https://www.jianshu.com/p/90c77197f1d4
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