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使用Py奥迪(Audi卡塔尔o模块播放音频流之心得

原来的文章者的代码有一处不创制:在while循环内使用print输出缓冲区的内容。小编在IDLE中尝试,结果IDLE直接卡顿,满屏都以出口的十二进制转义文本,滚屏严重掉帧,严重时一贯假死;况兼,程序也从不出口任何声音——那让作者须臾间以为Py奥迪o只会捕捉音频帧却不会播放。尝试注释掉while循环内的print后,程序流畅不荒谬,且久违的点子出乎小编预料地涌出了。

·格式: 积存格式是mp4留存的幼功,四个出品的包容性好坏也在于此。协理越来越多的积存格式,消费者的应用就越方便。 上边是大许多主流积存格式的解释,近期我们器重用的要么DVD,WMA这两种格式。 格式: MP4的才干就算以往早就完全公之世人,不过,其现实运用存款和储蓄格式的能力细节照旧有早晚的深浅,需求较长时间了然。 采集样板率: 数码音频系统是因而将声波波形调换到三翻五次串的二进制数据来再次出现原始声音的,完结这一个手续使用的配备是模/数调换器它以每秒上万次的速率对声波举办采集样板,每便采集样板都记录下了土生土养模拟声波在某有的时候刻的状态,称之为样板。 将一串的样品连接起来,就可以描述一段声波了,把每一分钟所采集样板的数码称为采集样品频率或采率,单位为HZ。采集样品频率越高所能描述的声波频率就越高。 对于各种采集样本系统均会分配一定期存款款和储蓄位来抒发声波的声波振幅状态,称之为采集样板分辩率或采集样板精度,每扩展三个bit,表达声波振幅的情状数就翻一翻,并且扩充6db的动态范围态,即6db的动态范围,一个2bit的数码音频系统表明千种意况,即12db的动态范围,由此及彼。若是继续加多bit数则采集样本精度就将以丰硕快的速度增加,能够测算出16bit力所能致抒发65536种情景,对应,96db 而20bit得以发挥1048576种情况,对应120db。24bit能够表达多达16777216种情状。对应144db的动态范围,采集样本精度越高,声波的卷土而来就越细腻。人耳的听觉范围经常是20HZ~20KHZ。 依照奈魁斯特采集样本定理,用两倍于七个正弦波的频仍率实行采集样品就能够完全真实地还原该波形,由此三个数目录音波的休样频爽快接关乎到它的最高还原频率指标举例,用44.1KHZ的采集样板频率进行采样,则可还原最高为22.05KHZ的频率-----这么些值略高于人耳的听觉极限,(注: 可录MD,例Tiggo900的取样频率为44.1KHZ并且有取样频率调换器,可将输入的32KHz/44.1KHZ/48KHZ调换为该机的科班取样频率44.1KHZ的东山再起频率足已记示和不务空名再次出现世界上全体人再能辩的鸣响了,所以CD音频的采样规格定义为16bit。44KHZ, 就算在最理想的条件下用现实生活中大约不容许创建的高精密电子元件实在地促成了16bit的录音,仍旧会遭受滤波和声特定位等主题素材的麻烦,大家还是可以够察觉出有个别微微的失真所以众多正式数码音频系统已经使用18bit竟然24bit 进展录音和重播了。 现成的采集样本方式: MP4:VCD的齐全应该为MPEG1 Layer-3音频文件,MPEG(Moving Picture Experts Group卡塔尔(قطر‎在汉语中译为活动图像专家组,特指活动影音压缩正式,MPEG音频文件是MPEG1行业内部中的声音某个,也叫MPEG音频层,它依照压缩质量和编码复杂程度划分为三层,即Layer-1、Layer2、Layer3,且分别对应MP1、MP2、MP4那二种声音文件,并根据分化的用处,使用分歧档案的次序的编码。MPEG音频编码的档案的次序越高,编码器越复杂,压缩率也越高,MP1和MP2的压缩率分别为4:1和6:1-8:1,而DVD的压缩率则高达10:1-12:1,也正是说,一分钟CD音质的音乐,未经压缩要求10MB的寄存空间,而通过MP5压压编码后独有1MB左右。可是DVD对旋律实信号采取的是有损压缩方式,为了减少声音失真度,DVD使用了“感官编码技能”,即编码时先对音频文件进行频谱分析,然后用过滤器滤掉噪音电平,接着通过量化的办法将盈余的每种人打垮排列,最后酿成具备较高压缩比的DVD文书,并使压缩后的文件在回看时可以达到规定的标准相比较周围原音源的响动作效果果。音信,并将其编码成平日的mp5文书数据流。这就使得编码器能够聚焦编码越来越少的有用音信,获得更佳质量的编码效果。同不日常间,这也保准了VCDPRO文件同老的mp5播放器的包容性。PRO部分解析的则是高频段音信,并将其编码成mp5数据流的一片段,而这个兴致索然在老的VCD解码器里是被忽略的。新的mp5PRO解码器会有效地行使这某些数据流,将两段归总起来发生完全的音频带,到达提升音质的机能。) WMA:WMA正是windows Media 奥迪(Audi卡塔尔(قطر‎o编码后的文件格式,由微软成本,WMA针对的不是单机商场,是互联网!竞争对手正是互联网媒体商场中著名的Real Networks。微软宣称,在只有64kbps的码率情状下,WMA能够达到规定的标准相通CD的音色。和以后的编码差异,WMA扶持防复制功效,她协理通过Windows Media Rights Manager 参预体贴,能够界定播放时间和播发次数甚至播放的机器等等。WMA扶持流手艺,即一方面读一边播放,因而WMA能够超轻便的实现在线广播,由于是微软的绝响,因而,微软在Windows中步向了对WMA的协助,WMA有着大好的技术特色,在微软的大力推广下,这种格式被进一层多的人所肩负。 WAV:那是一种古老的音频文件格式,由微软支付。WAV是一种文件格式,相符PIFF Resource Interchange File Format规范。全体的WAV都有二个文本头,这些文件头音频流的编码参数。WAV对音频流的编码未有硬性规定,除了PCM之外,还会有大致全部协理ACM标准的编码都足认为WAV的节奏流举行编码。超多对象没有这一个概念,我们拿AVI做个示范,因为AVI和WAV在文件构造上是充裕相仿的,可是AVI多了二个录制流而已。大家接触到的AVI有过种种,由此我们平常索要设置一些DECode技艺看到一些AVI,我们接触到非常多的DivX就是一种录制编码,AVI能够利用DivX编码来收缩摄像流,当然也得以选取任何的编码压缩。相仿,WAV也足以运用种种节奏编码来压缩其音频流,不过我们周围的都是音频流被PCM编码管理的WAV,但那不表示WAV只可以选用PCM编码,VCD编码近似也能够采用在WAV中,和AVI相通,只要安装好了相应的Decode,就能够赏鉴那个WAV了。在Windows平台下,基于PCM编码的WAV是被支持得最棒的音频格式,全数音频软件都能到家支持,由于笔者可以直达较高的音色的必要,因而,WAV也是音乐编创的首推格式,相符保存音乐素材。因而,基于PCM编码的WAV被用作了一种中介的格式,平常使用在其余编码的竞相调换之中,比如MP5调换来WMA。 Ogg Vorbis:可以称作DVD徘徊花!Ogg Vorbis毕竟怎么来头呢?OGG是一个华而不实的多媒体开采安插的项目名称,将关乎录制音频等地方的编码开辟。整个OGG项目布署的目标正是向任什么人提供完全无偿多媒体编码方案!OGG的自信心便是:OPEN!FREE!Vorbis这么些词汇是Terry·普拉特柴特的空想小说《Small Gods》中的叁个"混世魔王"人物名。这一个词汇成为了OGG项目中音频编码的行业内部命名。前段时间Vorbis已经支付成功,何况开辟出了编码器。Ogg Vorbis是高素质的音频编码方案,官方数据展现:Ogg Vorbis能够在争执相当的低的数码速率下达成比MP5越来越好的音色!Ogg Vorbis这种编码也远比90年间开辟成功的MP5先进,她可以扶植多声道,那代表怎么样?那意味着Ogg Vorbis在SACD、DTSCD、DVDSylphyO抓轨软件的援救下,能够对具有的声道进行编码,并非DVD只好编码2个声道。多声道音乐的兴起,给音乐赏识带来了开拓性的变通,尤其在赏玩交响时,会带来越来越多临场感。这一场革命性的变迁是DVD不可能适应的。和MP4平等,Ogg Vorbis是一种灵活开放的音频编码,可以在编码方案已经定位下来后仍然为能够对音质举办显然的调护治疗和新算法的校订。因而,它的声音质量将会越加好,和DVD近似,Ogg Vorbis更像八个节奏编码框架,能够穿梭导入新技能日趋完善。和MP5相像,OGG也扶助VB酷威。 RA:RA正是Real奥迪(Audi卡塔尔o格式,那是各位网虫接触得可怜多的一种格式,超过一半音乐网址的在线试听都以使用了Real奥迪(AudiState of Qataro,这种格式完全针对的正是互联网上的传播媒介商场,协助特别充分的效劳。最大的闪烁点便是这种格式能够依附观众的带宽来支配本人的码率,在作保流畅的前提下尽大概提升音质。RA能够支撑多样旋律编码,包涵ATRAC3。和WMA同样,RA不但都扶植边读边放,也相通支撑选用特别左券来掩藏文件的真正互联网地址,进而落成只在线播放而不提供下载的玩味艺术。那对唱片集团和唱片贩卖集团很关键,在各个区域的大力推广下,RA和WMA是当下互联英特网,用于在线试听最多的节拍媒体魄式。 ACC:AAC是杜比实验室为音乐社区提供的技术。AAC可以称作「最大能包容48大路的音轨,采集样本率达96 KHz,並且在320Kbps的数目速率下能为5.1声道音乐节目提供一定于ITU-Evoque广播的灵魂」。和MP5比起来,它的音色相比好,也能够节省大概百分之二十的仓库储存空间与带宽。它是遵照MPEG-2的规格所付出的本领。 ATRAC 3/ATRAC 3 plus:ATRAC3(AdaptiveTransformAcousticCoding3卡塔尔由东瀛Sony集团费用,是MD所使用的ATRAC的晋升版,其压缩率和音质均与MP5非常。压缩原理包罗同有时候掩蔽、时效掩蔽和等响度曲线等,与MP4大概相似。ATRAC3的版权爱护功效利用的是OpenMG。方今,对应ATRAC3的便携式播放机重假如Sony公司协调的产物。可是,该商厦已于二零零二年七月与富士通(FUJITSUState of Qatar、日立、NEC、Rohm、三洋和TI等元素半导体创建商签署了制作并销售ATRAC3用LSI的专利许可合同。 FLAC:无损失减弱,被编码的节拍(PCM卡塔尔数据未有任何消息损失,解码输出的点子与编码器的输入的每一个字节都是同一的。每种数据帧都有八个当下帧的 16-bit CRC 校验码,用于监测数据传输错误。对整段音频数据,在文件头中还保存有叁个针对性原始未压缩音频数据的MD5标记,用于在解码和测量试验时对数码实行校验。 FLAC更看得起解码的快慢。解码只需求整数运算,并且相对于比相当多编码方式而言,对计量速度必要非常低。在很日常的硬件上就能够轻易达成实时解码。由于FLAC提供了无需付费的解码模范,并且解码的复杂程度低,所以FLAC是如今独一获得硬件扶植的无损压压编码。FLAC的各个数据帧都带有驾驭码所需的全套信息。解码当前帧没有必要参照他事他说加以考察它前面或后边的数据帧。FLAC使用了一道代码和CRC(形似于MPEG等编码格式卡塔尔(قطر‎,那样解码器在数码流中跳跃定位时方可有细小的日子推迟。 FLAC补助神速采集样品准明确位。那不单对于播放有益,更使得FLAC文件便于编辑。 能够定义和促成新类型的metadata数据块,而不会耳闻则诵旧的数据流和平解决码器的利用。近年来已某个metadata类型满含tag,cue表,和定位表。 已经注册的应用程序能够定义自身专项使用的metadata类型。FLAC是叁个盛开的编码格式,并且未有任何数据的损失,你可以将它转变为你须要的别样其余格式。除了种种数据帧的CRC和MD5标志对数据完整性的维系,flac还提供了叁个verify选项,当使用该选项进行编码的时候,编码的同时就能够即时对已编码数据进行解码并与原来输入数据开展比较,一旦发觉区别就能够脱离况兼报告急察方提醒。FLAC有四个“cue表”metadata数据块用于保存CD的剧情列表和装有音轨的索引点。你能够将一张CD保存到二个十足文件,并导入CD的cue表格,那样叁个FLAC文件即可完全地记录整张CD的全部新闻。当您的原来的CD损坏的时候,你就可以用这么些文件复苏出与原本同出一辙的CD别本。由于FLAC的帧布局,使得一旦产生数据流的磨损,损失会被界定在VCD购得第一步 掌握存款和储蓄和格式 APE:APE是Monkey’s 奥迪o提供的一种无损压缩格式。Monkey’s 奥迪o提供了Winamp的插件扶助,由此那就表示减弱后的文书不再是然而的压缩格式,而是和DVD同一能够播放的音频文件格式。这种格式的回落比远远小于此外格式,但亦可完成真正无损,由此取得了众多发热顾客的钟情。在现存不菲无损压缩方案种,APE是一种具备卓越品质的格式,令人满足的减少比甚至高效的裁减速度,成为了比超多恋人私自沟通头疼音乐的并世无双选用。 ·存款和储蓄人家都在说MP4是个简单的事物,未有怎么本领含量。可是只要您真的什么都不去驾驭,MP5如此有如轻便的事物,相近能够让您难受不堪。 mp5其实正是依照音频格式存款和储蓄的解码播放成品,今日大家要询问的是MP4使用的机要存款和储蓄媒质,以致存款和储蓄格式的表达。 存款和储蓄: 未来增选VCD已经成为一个复杂的工作,无论是价格照旧产物的外观都蒙蔽了一对一大的进货区间,实在有些为难入手。而就连早先比较轻巧的存款和储蓄媒介物也变得很复杂。近些日子主流MP4的存款和储蓄介质分为,1.8英寸硬盘,1英寸硬盘,内置Flash存款和储蓄,以至插卡式MP5。 1.8英寸硬盘DVD此类MP4的长处在于,体积异常的大学一年级般都能达到规定的标准20GB-40GB,所以单位体量价格低。硬盘DVD的显得显示屏都一点都超级大,操控也变得比较轻巧实践,某些能够作为数码伴侣选用。生产硬盘MP5须要较高的临蓐技巧,所以硬盘mp4品牌都比较有实力,有断定的售后维持。 1.8英寸硬盘MP4劣势也比超级多,日常此类DVD全体销售价格比较高,体量一点都不小,何况须要较好的硬盘防震系统。同样是由于硬盘的存在,频繁的机械转动使得其播放时间不会非常短,不切合长途游历辅导。还恐怕有供给专一的是,1.8英寸硬盘VCD平日接纳不可改动锂离子电瓶。一时有些1.8英寸硬盘DVD的体系稳定也会遭逢硬盘以致缓存电路的熏陶。 符合人群,MP5爱好者,较高收益人群。部分代表品牌:苹果,改良,索尼(SonyState of Qatar,i奥迪o。 1英寸硬盘DVD此类MP4的有一点点首假使体量,容积,价格有了多少个针锋绝对的平衡点。其总体报价超过平时闪存VCD,但是低于1.8英寸硬盘mp3,但体量相对闪存MP5有了超级大的晋升。使用1英寸硬盘的MP4,体积已经变得非常小,播放时间也延长了比非常多。作为一个相比新的存款和储蓄媒介物,其短处也正如了然。今后到达8GB的微硬盘DVD还不是成都百货上千,而整机销售价格也因为1英寸硬盘生产手艺难点不或者降得更低。而在1.8英寸硬盘DVD现身的防震难点,1英寸硬盘MP5也未曾太好的章程缓和。1英寸硬盘MP5抢先八分之四也利用不可改变锂离子电瓶。临盆那样的DVD亟待其品牌有较强实力,售后保持科学。 切合人群,公司局级干部部,学子DVD爱好者。部分代表品牌:修正 闪存DVD那么些是最古老的一类MP4出品了。小体量,平价格,抗震质量好,便于教导,播放时间平时较长都以此类MP4长生不衰的从头到尾的经过。今后闪存DVD的标价能够算得特别低价了,除了高等型号,日常较好质量的付加物5、6百元都可买到,並且在电源方面能够有日常中性(neutrality卡塔尔国电瓶的产品接受。而此类mp4的缺陷也很杰出,体量上限不易于突破。何况由于付加物本事含量超低,杂牌假冒付加物市镇现身。 相符人群,工薪阶层,通常学生。部分代表品牌:三星(Samsung卡塔尔(قطر‎,索尼(SonyState of Qatar,爱国者,改良,BlackBerry,Newman等。 插卡式MP4插卡式MP4相近分为内置闪存集成电路和未有放置闪存集成电路二种档案的次序。内置闪存晶片的插卡式MP5,在本人能够当做DVD使用的同事,能够支撑插卡扩张。而还没内置闪存新品的插卡式MP4,只好在插卡以后才可采用。此类DVD未来期货市场场镇少之甚少,日常扶助SD/MMC卡扩展。 相符人群,具有存储卡的客户。 以后DVD的品种太多,消费者在买卖的时候自然要澄清本身的最大需求是哪些,大体量的DVD不鲜明就符合您接收。(end卡塔尔国

WAV文件头音信

接下去有供给驾驭一下WAV文件头新闻是何等的格式新闻。

WAV文件头音讯由大小肆十二个字节的多少整合:

  1. 4字节数据,内容为“凯雷德IFF”,表示能源交流文件标志
  2. 4字节数据,内容为三个整数,表示从下个地点最早到文件尾的总字节数
  3. 4字节数据,内容为“WAVE”,表示WAV文件标记
  4. 4字节数据,内容为“fmt ”,表示波形格式标记(fmt ),最终壹位空格。
  5. 4字节数据,内容为三个大背头,表示PCMWAVEFORMAT的长度
  6. 2字节数据,内容为三个短整数,表示格式体系(值为1时,表示数据为线性PCM编码)
  7. 2字节数据,内容为一个短整数,表示通道数,单声道为1,双声道为2
  8. 4字节数据,内容为三个大背头,表示采集样本率,举例44100
  9. 4字节数据,内容为三个大背头,表示波形数据传输速率(每秒平均字节数),大小为 采集样板率 * 通道数 * 采集样本位数
  10. 2字节数据,内容为贰个短整数,表示DATA数据块长度,大小为 通道数 * 采集样本位数
  11. 2字节数据,内容为一个短整数,表示采集样本位数,即PCM位宽,平日为8位或十五人
  12. 4字节数据,内容为“data”,表示数据标识符
  13. 4字节数据,内容为五个整数,表示接下去声音数据的总大小

由上述消息可以知道,对于二个PCM文件来讲,只要知道它的分寸,采集样板率,声道数,采集样本位数,就足以经过增多三个WAV文件头拿走贰个WAV文件了。

lame --decode test.mp3 -

WAV和PCM的分裂和关系

在Android平台上要开展音频编辑操作(举个例子裁剪,插入,合成等),经常都以急需将音频文件解码为WAV格式的音频文件也许PCM文件。那么WAV和PCM之间有啥样关联,这里有不可贫乏通晓一下。

PCM(Pulse Code Modulation----脉码调制录音State of Qatar。所谓PCM录音正是将音响等模拟功率信号形成符号化的脉冲列,再予以记录。PCM确定性信号是由[1]、[0]等标识构成的数字随机信号,而未通过别的编码和减弱处理。与模拟数字信号比,它不易受传送系统的杂波及失真的震慑。动态范围宽,可获得音质非常好的影响效果。也便是说,PCM正是未有滑坡的编码格局,PCM文件正是选用PCM这种未有减掉的编码格局编码的韵律数据文件。

WAV是由微软开销的一种音频格式。WAV适合 PIFF Resource Interchange File Format规范。全体的WAV都有三个文书头,那个文件头音频流的编码参数。WAV对音频流的编码未有硬性规定,除了PCM之外,还会有差非常少具有辅助ACM标准的编码都得感觉WAV的点子流实行编码。WAV也足以动用种种节奏编码来压缩其音频流,可是大家习认为常的都以音频流被PCM编码管理的WAV,但那不表示WAV只可以使用PCM编码,MP5编码相通也足以应用在WAV中,和AVI雷同,只要安装好了相应的Decode,就可以欣赏这个WAV了。

在Windows平台下,基于PCM编码的WAV是被支持得最棒的音频格式,全体音频软件都能圆满扶植,由于自个儿能够直达较高的音色的渴求,由此,WAV也是音乐编创的首要推荐格式,符合保存音乐素材。因而,基于PCM编码的WAV被充作了一种中介的格式,平常使用在此外编码的相互调换之中,举个例子MP4转变来WMA。

如上引用的陈说,也正是说我们对旋律进行编辑操作,其实便是音频解码后的PCM音频采集样板数据举行操作,因为PCM记录的正是采集样板后的韵律消息,而笔者辈常说的WAV文件是在PCM数据的幼功上增加一组头音信,用于描述那么些WAV文件的采集样本率,声道数,采集样本位数,音频数据大小等音讯,那样这几个WAV就足以被音频播放器正确读取并播放,而独有的PCM文件因为唯有编码的韵律数据,未有别的描述新闻,所以不大概被音频播放器度和胆识别播放。

小编依照CSDN上的那篇笔记推行应用Py奥迪(Audi卡塔尔(قطر‎o模块播放音频。笔者 @二个双子座的技术员 所演示的格式为WAV,使用Python自带的Wave文件管理模块wave张开解码。不过,他的笔记写的远远不够完备,为此小编专程对代码实行了修改,并加了愈来愈多注释。

声道数和采集样本位数下的PCM编码

接下去再理解下声道数和采集样本位数代表怎么样意思,在PCM编码中是怎么行使的。

声道经常能够分成单声道和双声道,双声道又分为左声道和右声道。

采集样板位数表示贰个采集样本数据用多少位来代表,常常为8位和15个人,对于8位表示一个字节来表示多个采集样板数据,拾伍个人代表用四个字节表示一个采集样品数据,三个字节为未有字节和高位字节,平常未有字节在前,高位字节在后。

之所以结合声道和采样字节数(采集样本位数),能够构成下图的PCM数据格式:

PCM编码格式

能够观望8位单声道的PCM数据,只须要四个字节就会表示一个采集样板数据,而16人双声道(立体声)的PCM数据,需求4个字节来代表一个采集样本数据。那么合算一个PCM大小的艺术就很简短了。

对于8位单声道,采集样本率为8000,1分钟的PCM音频来讲,大小是

//采样率 * 通道数 * 采样位数/8 * 秒数
8000 * 1 * 8/8 * 60 = 480000,大约480k

对于十六位双声道,采集样本率为44100,1分钟的PCM音频来讲,大小是

//采样率 * 通道数 * 采样位数/8 * 秒数
44100 * 2 * 16/8 * 60 = 10584000,大约10M

澳门搏彩官方网,而WAV文件的分寸正是比PCM多出四十五个字节数。

唯独,假若出口的目的不是stdout,而是硬盘上的文本,以上的瓶颈就流失了。相仿是在while循环中,作者让程序的每一遍巡回都在写文件,但顺序的运营没受到任何影响,音频照样放,机器根本不卡。当然,输出到硬盘上,仍会蒙受IO调治、硬盘本人品质、缓存与传输带宽等要素的钳制,可是它们在显示器输出的牵制前边,根本就只可以心甘情愿了。

前言

本篇开始上课在Android平台上开展的音频编辑开拓,首先须要对旋律相关概念有底工的认知。所以本篇要上课以下内容:

  1. 常用音频格式简要介绍
  2. WAV和PCM的分别和挂钩
  3. WAV文件头音信
  4. 采集样板率简单介绍
  5. 声道数和采集样板位数下的PCM编码
  6. 音频文件解码
  7. PCM文件转WAV文件

现今先交给音频编辑的成效图,看看能否提升大家的积极向上~,哈哈

节奏裁剪

旋律插入

旋律合成

PCM文件转WAV文件

当今我们收获驾驭码后的PCM文件,不过它是不可直接播放的,因为不带音频相关的格式音信,下边大家将PCM和钦赐的音频相关格式新闻去调换获得二个可播放的WAV文件:

  /**
   * PCM文件转WAV文件
   * @param inPcmFilePath 输入PCM文件路径
   * @param outWavFilePath 输出WAV文件路径
   * @param sampleRate 采样率,例如44100
   * @param channels 声道数 单声道:1或双声道:2
   * @param bitNum 采样位数,8或16
   */
  public static void convertPcm2Wav(String inPcmFilePath, String outWavFilePath, int sampleRate,
      int channels, int bitNum) {

    FileInputStream in = null;
    FileOutputStream out = null;
    byte[] data = new byte[1024];

    try {
      //采样字节byte率
      long byteRate = sampleRate * channels * bitNum / 8;

      in = new FileInputStream(inPcmFilePath);
      out = new FileOutputStream(outWavFilePath);

      //PCM文件大小
      long totalAudioLen = in.getChannel().size();

      //总大小,由于不包括RIFF和WAV,所以是44 - 8 = 36,在加上PCM文件大小
      long totalDataLen = totalAudioLen + 36;

      writeWaveFileHeader(out, totalAudioLen, totalDataLen, sampleRate, channels, byteRate);

      int length = 0;
      while ((length = in.read(data)) > 0) {
        out.write(data, 0, length);
      }
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    } finally {
      if (in != null) {
        try {
          in.close();
        } catch (IOException e) {
          e.printStackTrace();
        }
      }
      if (out != null) {
        try {
          out.close();
        } catch (IOException e) {
          e.printStackTrace();
        }
      }
    }
  }


  /**
   * 输出WAV文件
   * @param out WAV输出文件流
   * @param totalAudioLen 整个音频PCM数据大小
   * @param totalDataLen 整个数据大小
   * @param sampleRate 采样率
   * @param channels 声道数
   * @param byteRate 采样字节byte率
   * @throws IOException
   */
  private static void writeWaveFileHeader(FileOutputStream out, long totalAudioLen,
      long totalDataLen, int sampleRate, int channels, long byteRate) throws IOException {
    byte[] header = new byte[44];
    header[0] = 'R'; // RIFF
    header[1] = 'I';
    header[2] = 'F';
    header[3] = 'F';
    header[4] = (byte) (totalDataLen & 0xff);//数据大小
    header[5] = (byte) ((totalDataLen >> 8) & 0xff);
    header[6] = (byte) ((totalDataLen >> 16) & 0xff);
    header[7] = (byte) ((totalDataLen >> 24) & 0xff);
    header[8] = 'W';//WAVE
    header[9] = 'A';
    header[10] = 'V';
    header[11] = 'E';
    //FMT Chunk
    header[12] = 'f'; // 'fmt '
    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) (sampleRate & 0xff);
    header[25] = (byte) ((sampleRate >> 8) & 0xff);
    header[26] = (byte) ((sampleRate >> 16) & 0xff);
    header[27] = (byte) ((sampleRate >> 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) (channels * 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
    header[37] = 'a';
    header[38] = 't';
    header[39] = 'a';
    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);
  }

上边操作实际也很简单,只要您精通了WAV文件头新闻的格式,将采集样板率,声道数,采集样板位数,PCM音频数据大小等音讯填充进来,然后将以此肆十三个字节数据拼接到PCM文件的起来,就拿走了三个可播放的WAV文件了。

  • test.mp3解码输出到test.wav

com澳门官方直营,常用音频格式简要介绍

在Android平台上开展音频开垦,首先要求对常用的音频格式有个大概的垂询。在Android平台上,常用的音频格式有:

  • WAV

WAV格式是微软集团支付的一种声音文件格式,也叫波形声音文件,是最早的数字音频格式,被Windows平台及其应用程序遍布援救。

WAV格式扶植广大压缩算法,协理二种旋律位数、采集样本频率和声道,选用44.1kHz的采集样本频率,十三人量化位数,由此WAV的音色与CD相差无几,但WAV格式对存款和储蓄空间必要太大不方便人民群众调换和传颂。

补给:无损格式,劣势:体量相当的大!

  • MP3

DVD的康健是Moving Picture Experts Group 奥迪o Layer III。一句话来说,DVD正是一种音频压缩工夫,由于这种压缩格局的齐全叫MPEG 奥迪o Layer3,所以大家把它简单的称呼为VCD。
MP5是采取 MPEG Audio Layer 3 的本事,将音乐以1:10 以致 1:12 的压缩率,压缩成体量非常小的file,换句话说,能够在音质错失非常小的情况下把文件减低到更加小的水平。而且还非常好的保持了原先的音色。

幸而因为mp4体积小,音质高的特征使得MP4格式大约产生互连网音乐的代名词。每分钟音乐的MP4格式独有1MB左右轻重,这样每首歌的大小只有3-4MB。使用DVD播放器对DVD文书实行实时的解压缩(解码卡塔尔国,那样,高格调的MP5音乐就播放出来了。

填补:最高比特率320K,高频部分一刀切是她的毛病。音质不高!

  • AMR

未雨希图Adaptive Multi-Rate 和 Adaptive Multi-Rate Wideband,重要用于移动设备的音频,压缩比一点都超级大,但针锋绝对别的的压缩格式品质比较倒霉,多用来人声,通话,效果依旧很准确的。

  • Ogg

Ogg全称应该是OGG Vobis(ogg VorbisState of Qatar是一种新的韵律压缩格式,相同于DVD等现存的音乐格式。

但有点两样的是,它是完全免费、开放和还未专利节制的。OGG Vobis有三个很卓绝的天性,便是支撑多声道,随着它的风行,今后用随身听来听DTS编码的多声道小说将不会是指望。

Vorbis 是这种节奏压压编写制定的名字,而Ogg则是三个安排的名字,该陈设意向设计多个截然开放性的多媒体系统。这几天该布置只兑现了OggVorbis这一局地。

Ogg Vorbis文件的增添名是.OGG。这种文件的宏图格式是可怜上进的。今后创立的OGG文件能够在现在的其他播放器上播放,因而,这种文件格式能够持续地进行高低和音质的改正,而不影响旧有的编码器或播放器。
补充:近年来最佳的有损格式之一,mp3局地帮忙,智能手提式有线电话机装软件部分能够支撑,最高比特率500kbps。

  • AAC

AAC(Advanced 奥迪(Audi卡塔尔(قطر‎o Coding),中文称为“高档音频编码”,出现于1999年,基于 MPEG-2的旋律编码本领。

优点:相对于DVD,AAC格式的音色更佳,文件越来越小。

不足:AAC归于有损压缩的格式,与当前流行的APE、FLAC等无损格式比较音质存在“本质上”的出入。加之,最近传输速度越来越快的USB3.0和16G以上海高校体积MP4正在加快广泛,也使得AAC头上“小巧”的光环消失了。

前途:以升高的见识来看,正如“高清”正在被进一层多的人所肩负平等,“无损”必定是前程音乐格式的断然主流。AAC这种“有损”格式的前途不容乐观

  • FLAC

FLAC就是Free Lossless 奥迪o Codec的缩写,中文可解为无损音频压压编码。

FLAC是一套名牌的率性音频压压编码,其特征是无损压缩。不相同于其余有损压压编码如MP3及 AAC,它不会破任何原有的音频资源音信,所以能够回复音乐光盘音质。现在它已被不少软件及硬件音频产物所辅助。同理可得,FLAC与MP5雷同,不过是无损压缩的,也正是说音频以FLAC情势收缩不会舍弃任何新闻。这种压缩与Zip的方式贴近,不过FLAC将给您越来越大的压缩比率,因为FLAC是特意针对音频的性情设计的回降格局,并且你能够动用播放器播放FLAC压缩的文本,就象日常播放你的DVD文书一律。

补充:为无损格式,较ape来讲,他体量大点,不过宽容性好,编码速度快,播放器帮助更广。

Py奥迪o是Python下的贰个旋律管理模块,用于将音频流输送到计算机声卡上。理论上,该模块能够播放纵何解码器解码而成的卓有功能音频帧。

采样率简单介绍

那么采集样板率是何等看头,大家来掌握下。

节奏采样率是指录音设备在一分钟内对声音讯号的采集样板次数,采样频率越高声音的回复就越真实越自然。在后天的主流收集卡上,采集样板频率日常共分为22.05KHz、44.1KHz、48KHz七个级次,22.05KHz只可以到达FM广播的动静性能,44.1KHz则是舆情上的CD音质界限,48KHz则越来越可信一些。

在数字音频领域,常用的采集样板率有:

8,000 Hz - 电话所用采集样板率, 对于人的说道已经丰硕
11,025 Hz

22,050 Hz - 有线电播放所用采集样板率

32,000 Hz - miniDV 数码摄像 camcorder、DAT (LP mode卡塔尔(قطر‎所用采集样本率

44,100 Hz - 音频 CD, 也常用来 MPEG-1 音频(mp5, SDVD, mp3)所用采集样板率

47,250 Hz - 商用 PCM 录音机所用采集样板率

48,000 Hz - miniDV、数字电视机、mp5、DAT、电影和专门的学业音频所用的数字声音所用采集样本率

50,000 Hz - 商用数字录音机所用采集样本率

96,000 可能 192,000 Hz - VCD-奥迪(Audi卡塔尔国o、一些 LPCM mp5音轨、BD-ROM(蓝光盘)音轨、和 HD-VCD (高清晰度 DVD)音轨所用所用采集样板率

2.8224 MHz - Direct Stream Digital 的 1 位 sigma-delta modulation 进度所用采集样板率。

平时说来歌曲的采集样本率是44100,而Android平台的人声录音支持8000,16000,3二〇〇〇三种采集样板率。

接纳pip工具来安装Py奥迪(Audi卡塔尔国o:

音频文件解码

有了上述音频相关文化的刺探之后,现在可以来对android上常用音频文件进行解码和消息提取了。这里提到了多少个点子相关的类:

  • MediaExtractor 媒体文件数据提取器,担当媒体文件数据的提取操作。
  • MediaFormat 媒体文件格式音讯,肩负读取媒体文件的格式(如采集样板率,时间长度,声道数等)消息。
  • MediaCodec 媒体文件编解码类,肩负媒体文件数据的编解码操作。

解码器协助解码常用的音频格式,如mp4, wav, 3gpp, 3gp, amr, aac, m4a, ogg, flac等,解码后的数额是PCM编码的数额。上边用代码完成下何以用上述类达成音频文件的解码操作,获得三个PCM数据文件

  /**
   * 将音乐文件解码
   *
   * @param musicFileUrl 源文件路径
   * @param decodeFileUrl 解码文件路径
   * @param startMicroseconds 开始时间 微秒
   * @param endMicroseconds 结束时间 微秒
   * @param decodeOperateInterface 解码过程回调
   */
  private boolean decodeMusicFile(String musicFileUrl, String decodeFileUrl,
      long startMicroseconds, long endMicroseconds, DecodeOperateInterface decodeOperateInterface) {

    //采样率,声道数,时长,音频文件类型
    int sampleRate = 0;
    int channelCount = 0;
    long duration = 0;
    String mime = null;

    //MediaExtractor, MediaFormat, MediaCodec
    MediaExtractor mediaExtractor = new MediaExtractor();
    MediaFormat mediaFormat = null;
    MediaCodec mediaCodec = null;

    //给媒体信息提取器设置源音频文件路径
    try {
      mediaExtractor.setDataSource(musicFileUrl);
    }catch (Exception ex){
      ex.printStackTrace();
      try {
        mediaExtractor.setDataSource(new FileInputStream(musicFileUrl).getFD());
      } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
        LogUtil.e("设置解码音频文件路径错误");
      }
    }

    //获取音频格式轨信息
    mediaFormat = mediaExtractor.getTrackFormat(0);

    //从音频格式轨信息中读取 采样率,声道数,时长,音频文件类型
    sampleRate = mediaFormat.containsKey(MediaFormat.KEY_SAMPLE_RATE) ? mediaFormat.getInteger(
        MediaFormat.KEY_SAMPLE_RATE) : 44100;
    channelCount = mediaFormat.containsKey(MediaFormat.KEY_CHANNEL_COUNT) ? mediaFormat.getInteger(
        MediaFormat.KEY_CHANNEL_COUNT) : 1;
    duration = mediaFormat.containsKey(MediaFormat.KEY_DURATION) ? mediaFormat.getLong(
        MediaFormat.KEY_DURATION) : 0;
    mime = mediaFormat.containsKey(MediaFormat.KEY_MIME) ? mediaFormat.getString(MediaFormat.KEY_MIME)
            : "";

    LogUtil.i("歌曲信息Track info: mime:"
        + mime
        + " 采样率sampleRate:"
        + sampleRate
        + " channels:"
        + channelCount
        + " duration:"
        + duration);

    if (TextUtils.isEmpty(mime) || !mime.startsWith("audio/")) {
      LogUtil.e("解码文件不是音频文件mime:" + mime);
      return false;
    }

    if (mime.equals("audio/ffmpeg")) {
      mime = "audio/mpeg";
      mediaFormat.setString(MediaFormat.KEY_MIME, mime);
    }

    if (duration <= 0) {
      LogUtil.e("音频文件duration为" + duration);
      return false;
    }

    //解码的开始时间和结束时间
    startMicroseconds = Math.max(startMicroseconds, 0);
    endMicroseconds = endMicroseconds < 0 ? duration : endMicroseconds;
    endMicroseconds = Math.min(endMicroseconds, duration);

    if (startMicroseconds >= endMicroseconds) {
      return false;
    }

    //创建一个解码器
    try {
      mediaCodec = MediaCodec.createDecoderByType(mime);

      mediaCodec.configure(mediaFormat, null, null, 0);
    } catch (Exception e) {
      LogUtil.e("解码器configure出错");
      return false;
    }

    //得到输出PCM文件的路径
    decodeFileUrl = decodeFileUrl.substring(0, decodeFileUrl.lastIndexOf("."));
    String pcmFilePath = decodeFileUrl + ".pcm";

    //后续解码操作
    getDecodeData(mediaExtractor, mediaCodec, pcmFilePath, sampleRate, channelCount,
        startMicroseconds, endMicroseconds, decodeOperateInterface);

    return true;
  }

以上操作创制了MediaExtractor,获取MediaFormat用于读取音频文件的有关音信如采集样品率,文件类型,声道数等。然后创设了MediaCodec用于后续和MediaExtractor一同举办音频的解码操作。接下来看看现实的解码进程:

  /**
   * 解码数据
   */
  private void getDecodeData(MediaExtractor mediaExtractor, MediaCodec mediaCodec,
      String decodeFileUrl, int sampleRate, int channelCount, final long startMicroseconds,
      final long endMicroseconds, final DecodeOperateInterface decodeOperateInterface) {

    //初始化解码状态,未解析完成
    boolean decodeInputEnd = false;
    boolean decodeOutputEnd = false;

    //当前读取采样数据的大小
    int sampleDataSize;
    //当前输入数据的ByteBuffer序号,当前输出数据的ByteBuffer序号
    int inputBufferIndex;
    int outputBufferIndex;
    //音频文件的采样位数字节数,= 采样位数/8
    int byteNumber;

    //上一次的解码操作时间,当前解码操作时间,用于通知回调接口
    long decodeNoticeTime = System.currentTimeMillis();
    long decodeTime;

    //当前采样的音频时间,比如在当前音频的第40秒的时候
    long presentationTimeUs = 0;

    //定义编解码的超时时间
    final long timeOutUs = 100;

    //存储输入数据的ByteBuffer数组,输出数据的ByteBuffer数组
    ByteBuffer[] inputBuffers;
    ByteBuffer[] outputBuffers;

    //当前编解码器操作的 输入数据ByteBuffer 和 输出数据ByteBuffer,可以从targetBuffer中获取解码后的PCM数据
    ByteBuffer sourceBuffer;
    ByteBuffer targetBuffer;

    //获取输出音频的媒体格式信息
    MediaFormat outputFormat = mediaCodec.getOutputFormat();

    MediaCodec.BufferInfo bufferInfo;

    byteNumber = (outputFormat.containsKey("bit-width") ? outputFormat.getInteger("bit-width") : 0) / 8;

    //开始解码操作
    mediaCodec.start();

    //获取存储输入数据的ByteBuffer数组,输出数据的ByteBuffer数组
    inputBuffers = mediaCodec.getInputBuffers();
    outputBuffers = mediaCodec.getOutputBuffers();

    mediaExtractor.selectTrack(0);

    //当前解码的缓存信息,里面的有效数据在offset和offset+size之间
    bufferInfo = new MediaCodec.BufferInfo();

    //获取解码后文件的输出流
    BufferedOutputStream bufferedOutputStream =
        FileFunction.getBufferedOutputStreamFromFile(decodeFileUrl);

    //开始进入循环解码操作,判断读入源音频数据是否完成,输出解码音频数据是否完成
    while (!decodeOutputEnd) {
      if (decodeInputEnd) {
        return;
      }

      decodeTime = System.currentTimeMillis();

      //间隔1秒通知解码进度
      if (decodeTime - decodeNoticeTime > Constant.OneSecond) {
        final int decodeProgress =
            (int) ((presentationTimeUs - startMicroseconds) * Constant.NormalMaxProgress
                / endMicroseconds);

        if (decodeProgress > 0) {
          notifyProgress(decodeOperateInterface, decodeProgress);
        }

        decodeNoticeTime = decodeTime;
      }

      try {

        //操作解码输入数据

        //从队列中获取当前解码器处理输入数据的ByteBuffer序号
        inputBufferIndex = mediaCodec.dequeueInputBuffer(timeOutUs);

        if (inputBufferIndex >= 0) {
          //取得当前解码器处理输入数据的ByteBuffer
          sourceBuffer = inputBuffers[inputBufferIndex];
          //获取当前ByteBuffer,编解码器读取了多少采样数据
          sampleDataSize = mediaExtractor.readSampleData(sourceBuffer, 0);

          //如果当前读取的采样数据<0,说明已经完成了读取操作
          if (sampleDataSize < 0) {
            decodeInputEnd = true;
            sampleDataSize = 0;
          } else {
            presentationTimeUs = mediaExtractor.getSampleTime();
          }

          //然后将当前ByteBuffer重新加入到队列中交给编解码器做下一步读取操作
          mediaCodec.queueInputBuffer(inputBufferIndex, 0, sampleDataSize, presentationTimeUs,
              decodeInputEnd ? MediaCodec.BUFFER_FLAG_END_OF_STREAM : 0);

          //前进到下一段采样数据
          if (!decodeInputEnd) {
            mediaExtractor.advance();
          }

        } else {
          //LogUtil.e("inputBufferIndex" + inputBufferIndex);
        }

        //操作解码输出数据

        //从队列中获取当前解码器处理输出数据的ByteBuffer序号
        outputBufferIndex = mediaCodec.dequeueOutputBuffer(bufferInfo, timeOutUs);

        if (outputBufferIndex < 0) {
          //输出ByteBuffer序号<0,可能是输出缓存变化了,输出格式信息变化了
          switch (outputBufferIndex) {
            case MediaCodec.INFO_OUTPUT_BUFFERS_CHANGED:
              outputBuffers = mediaCodec.getOutputBuffers();
              LogUtil.e(
                  "MediaCodec.INFO_OUTPUT_BUFFERS_CHANGED [AudioDecoder]output buffers have changed.");
              break;
            case MediaCodec.INFO_OUTPUT_FORMAT_CHANGED:
              outputFormat = mediaCodec.getOutputFormat();

              sampleRate =
                  outputFormat.containsKey(MediaFormat.KEY_SAMPLE_RATE) ? outputFormat.getInteger(
                      MediaFormat.KEY_SAMPLE_RATE) : sampleRate;
              channelCount =
                  outputFormat.containsKey(MediaFormat.KEY_CHANNEL_COUNT) ? outputFormat.getInteger(
                      MediaFormat.KEY_CHANNEL_COUNT) : channelCount;
              byteNumber =
                  (outputFormat.containsKey("bit-width") ? outputFormat.getInteger("bit-width") : 0)
                      / 8;

              LogUtil.e(
                  "MediaCodec.INFO_OUTPUT_FORMAT_CHANGED [AudioDecoder]output format has changed to "
                      + mediaCodec.getOutputFormat());
              break;
            default:
              //LogUtil.e("error [AudioDecoder] dequeueOutputBuffer returned " + outputBufferIndex);
              break;
          }
          continue;
        }

        //取得当前解码器处理输出数据的ByteBuffer
        targetBuffer = outputBuffers[outputBufferIndex];

        byte[] sourceByteArray = new byte[bufferInfo.size];

        //将解码后的targetBuffer中的数据复制到sourceByteArray中
        targetBuffer.get(sourceByteArray);
        targetBuffer.clear();

        //释放当前的输出缓存
        mediaCodec.releaseOutputBuffer(outputBufferIndex, false);

        //判断当前是否解码数据全部结束了
        if ((bufferInfo.flags & MediaCodec.BUFFER_FLAG_END_OF_STREAM) != 0) {
          decodeOutputEnd = true;
        }

        //sourceByteArray就是最终解码后的采样数据
        //接下来可以对这些数据进行采样位数,声道的转换,但这是可选的,默认是和源音频一样的声道和采样位数
        if (sourceByteArray.length > 0 && bufferedOutputStream != null) {
          if (presentationTimeUs < startMicroseconds) {
            continue;
          }

          //采样位数转换,按自己需要是否实现
          byte[] convertByteNumberByteArray =
              convertByteNumber(byteNumber, Constant.ExportByteNumber, sourceByteArray);

          //声道转换,按自己需要是否实现
          byte[] resultByteArray = convertChannelNumber(channelCount, Constant.ExportChannelNumber,
              Constant.ExportByteNumber, convertByteNumberByteArray);

          //将解码后的PCM数据写入到PCM文件
          try {
            bufferedOutputStream.write(resultByteArray);
          } catch (Exception e) {
            LogUtil.e("输出解压音频数据异常" + e);
          }
        }

        if (presentationTimeUs > endMicroseconds) {
          break;
        }
      } catch (Exception e) {
        LogUtil.e("getDecodeData异常" + e);
      }
    }

    if (bufferedOutputStream != null) {
      try {
        bufferedOutputStream.close();
      } catch (IOException e) {
        LogUtil.e("关闭bufferedOutputStream异常" + e);
      }
    }

    //重置采样率,按自己需要是否实现
    if (sampleRate != Constant.ExportSampleRate) {
      Resample(sampleRate, decodeFileUrl);
    }

    notifyProgress(decodeOperateInterface, 100);

    //释放mediaCodec 和 mediaExtractor
    if (mediaCodec != null) {
      mediaCodec.stop();
      mediaCodec.release();
    }

    if (mediaExtractor != null) {
      mediaExtractor.release();
    }
  }

以上操作是在三个循环中,不断获得源音频输入数据,参与到输入队列中,交给MediaCodec管理,然后再从解码后的输出队列中赢得输出数据,写入到文件中,个中要一口咬定源音频输入数据是不是读取达成,解码后的输出数据是还是不是做到,来终止那么些轮回。后续的采样位数调换,声道数转变,以至采集样本率转换皆以可选的,不是必需的,私下认可不贯彻的话,输出的PCM数据和源音频是同等的采集样板位数,声道数,和采集样本率。

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