简单录、放音并保存为wav文件程序

血刀老祖

作者：任雪景、文娟

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0 D- M3 m. o8 v& y% o        
        引言
* c8 E9 E& p2 i5 k  Y        我是C++的初学者，入门都要靠VCKBASE，好在里面有很多适合于初学者的例子，让我少走了很多弯路，为了回馈大家，我也把我最近刚完成的一个简单的小程序提供给大家，让那些曾经和我一样徘徊在C++大门之外的人能快些掌握要领，大家不妨看一看。
' Y+ r0 O  u) A) a" t; z, m9 B  J/ ]        本文以VC知识库第26期 栾义明 先生的《基于API的录音机程序》为基础的，在此深表感谢！相同之处不再重复，我在此基础上增加了将录音保存为wav文件的格式，便于大家参考。
基本步骤及思想：设定音频采集参数（采样率、声道等），打开音频设备、准备wave数据头和开辟缓存，操作采集的数据并保存为wav文件。设定音频回放参数，打开回放设备、准备wave数据头和写wave数据。另外样本程序需包含#include <mmsystem.h>和#pragmacomment(lib,"WINMM.LIB")多媒体支持。
        在介绍程序前，需要你对wave文件的格式和相关一些基础概念有所了解，这些均可以在msdn中查找，为方便理解，我们将其整理，如果对这些基础知识已有所了解，可以跳过。
        
6 u! O4 ~  Y2 ]. V5 E" n* l      概念1、定义波形数据格式
      typedef struct｛WORD  wFormatTag;
; B+ G6 Y" L8 G# N1 ^( e) G) Q) O          WORD nChannels;
' |" M( }! h1 g6 Q8 g          DWORD nSamplesPerSec;
4 ?* ?3 Z+ }4 O          DWORD nAvgBytesPerSec;
          WORD  nBlockAlign;
) W6 V$ G4 f: V* u# \" G! W' z# Y          WORD wBitsPerSample;
5 }9 A* n3 }6 n' z/ i6 P          WORD  cbSize; } WAVEFORMATEX;      具体参数解释如下：
      wFormatTag：波形数据的格式，定义在MMREG.H文件中
4 ~0 Z4 Y% v9 c  C) T/ I" V6 n3 Z      nChannels：波形数据的通道数：单声道或立体声
% L# P0 ]1 i; c( @/ v0 |( a      nSamplesPerSec：采样率，对于PCM格式的波形数据，采样率有8.0 kHz,11.025kHz,22.05 kHz,44.1 kHz等
      nAvgBytesPerSec：数据率，对于PCM格式的波形数据，数据率等于采样率乘以每样点字节数
: F0 B% ^- f) ?6 ?3 J4 j, a0 m6 ]6 N      nBlockAlign：每个样点字节数
      wBitsPerSample：采样精度，对于PCM格式的波形数据，采样精度为8或16
- G, ~. M0 Y2 [: [5 C9 V0 Y      cbSize：附加格式信息的数据块大小
      概念2、定义设备头结构
1 s- x, G' S& \( U    WAVEHDR定义了指向波形数据缓冲区的设备头。typedef struct { LPSTR lpData;
3 y' P5 V5 W9 }$ U        DWORD dwBufferLength;
# N" x- @& [. N, G0 m! t9 w        DWORD dwBytesRecorded;
5 J4 m7 h* q) d% c& e9 l  I2 M        DWORD dwUser;
        DWORD dwFlags;
9 @7 o: [! Z. E! d9 q7 g* J        DWORD dwLoops;
        struct wavehdr_tag * lpNext;
7 j' |- W; P& P5 H        DWORD reserved; } WAVEHDR;     lpData：波形数据的缓冲区地址
. E  t5 D" h, I3 v    dwBufferLength：波形数据的缓冲区地址的长度
2 H/ }% A# z' Y& y. F4 Y6 O' l3 ^    dwBytesRecorded:当设备用于录音时，标志已经录入的数据长度
    dwUser:用户数据
0 O& _" B  O+ s& V    dwFlags:波形数据的缓冲区的属性
    dwLoops:播放循环的次数，仅用于播放控制中
) g, x0 h- C' y    lpNext和reserved均为保留值
- T- B0 N: ~7 e6 h, J# ~0 n    注意：上述结构体以及我们在程序中所使用到的“HWAVEIN””HWAVEOUT”结构体均是系统已经存在的，我们只需要对其进行赋值即可。
    概念3、消息处理函数
    MM_WIM_OPEN    //设备的打开
( A" N" d+ b! A5 ^+ W: j* ?% }    MM_WIM_DATA    //设备数据的采集及操作
# M" B, H+ f3 }    MM_WIM_CLOSE   //设备的关闭
( d7 L5 {' y( t: `% p) y    相应回放设备的消息分别为MM_WOM_OPEN,MM_WOM_DATA,MM_WOM_CLOSE.
    注意：消息处理函数是消息自我驱动的，不需要我们的人为干预。比如：当我们打开设备时，系统会自动调用MM_WIM_OPEN，当我们将数据添加到缓冲区，而缓冲区满时，系统会自动调用MM_WIM_DATA，我们所需要做的，就是对该函数编好相应的源代码。
$ d. F, Q, |2 t7 H8 i    现在，我们进入正题：如何实现一个录音机。
   
7 F7 n1 q+ `1 p) J6 h! z0 h$ B9 F    ⑴先对WAVEFORMATEX结构体进行赋值，然后为缓冲区分配内存pBuffer1=(PBYTE)malloc(INP_BUFFER_SIZE);
) l9 n) e& J4 ~% K. w) r$ xpBuffer2=(PBYTE)malloc(INP_BUFFER_SIZE);
对设备头结构体分配内存pWaveHdr1=reinterpret_cast<PWAVEHDR>(malloc(sizeof(WAVEHDR)));
+ U0 X& `- q( |# O% NpWaveHdr2=reinterpret_cast<PWAVEHDR>(malloc(sizeof(WAVEHDR)));
& }' \9 k. B( s6 W/ W3 L然后使用wave音频相关函数对输入数据进行操作：
& g- o. {, G: g* L0 ?$ j
# o2 f. E! e' B9 {: D) o①为波形输入设备准备缓冲区waveInPrepareHeader(hWaveIn,pWaveHdr1,sizeof(WAVEHDR));
waveInPrepareHeader(hWaveIn,pWaveHdr2,sizeof(WAVEHDR));
, y) |/ K& Q& @8 H1 E7 j3 e②为波形输入设备添加缓冲区waveInAddBuffer (hWaveIn, pWaveHdr1, sizeof (WAVEHDR)) ;
, M# l& a+ i, [: V# f4 IwaveInAddBuffer (hWaveIn, pWaveHdr2, sizeof (WAVEHDR)) ;
; t% R: b5 I; r+ J3 `* R$ h* p③启动声音输入设备，将输入数据写入内存waveInStart (hWaveIn) ;⑵编写消息处理函数，其中，MM_WIM_DATA函数是本程序的核心。其主要作用是将输入数据另行保存在一缓冲区内（pSaveBuffer），该缓冲区的长度将随着已录入数据的大小而增加，从而实现保存输入话音数据的功能。同时，可将缓冲区内数据保存为wav文件。其具体实现如下：CFile m_file;
" X  Y0 v. k+ F$ ]$ |CFileException fileException;
  n( ^0 U* f2 |# ^! T5 C, UCString m_csFileName= "F:\\audio.wav";//保存路径
9 U1 A6 E! W+ ?# \m_file.Open(m_csFileName,CFile::modeCreate|CFile::modeReadWrite, &fileException);
' o* p6 h5 C  z' Q3 `+ RDWORD m_WaveHeaderSize = 38;
6 d: E8 G4 \& \- x' n* WDWORD m_WaveFormatSize = 18;
& q* Z; G3 |5 Am_file.SeekToBegin();
. M. f+ n3 H& Z. B+ x$ M, N1 c& ym_file.Write("RIFF",4);
2 n4 A) p' Z' `) a7 I5 u' ]) E% n6 ~unsigned int Sec=(sizeof pSaveBuffer + m_WaveHeaderSize);
3 s0 m. N. ]5 N& j7 X9 r' Sm_file.Write(&Sec,sizeof(Sec));
m_file.Write("WAVE",4);
6 @  a& k) m9 h/ Y2 ym_file.Write("fmt ",4);
m_file.Write(&m_WaveFormatSize,sizeof(m_WaveFormatSize));
3 L: H% S; o# _' S0 s. A5 _m_file.Write(&waveform.wFormatTag,sizeof(waveform.wFormatTag));
  j: k+ j  N0 b& s1 |m_file.Write(&waveform.nChannels,sizeof(waveform.nChannels));
m_file.Write(&waveform.nSamplesPerSec,sizeof(waveform.nSamplesPerSec));
m_file.Write(&waveform.nAvgBytesPerSec,sizeof(waveform.nAvgBytesPerSec));
m_file.Write(&waveform.nBlockAlign,sizeof(waveform.nBlockAlign));
m_file.Write(&waveform.wBitsPerSample,sizeof(waveform.wBitsPerSample));
* U  e9 D6 `; g- i4 v2 \* hm_file.Write(&waveform.cbSize,sizeof(waveform.cbSize));
m_file.Write("data",4);
3 d7 [1 ^% B8 }* z. T9 vm_file.Write(&dwDataLength,sizeof(dwDataLength));
! A& ]2 u) @3 Q5 j! ?. s6 k6 gm_file.Write(pSaveBuffer,dwDataLength);
m_file.Seek(dwDataLength,CFile::begin);
m_file.Close();
存在的问题：
* ], M4 j  C5 `3 L我们也才开始vc学习，只是将自己了解的知识与和我们水平相当的新手们分享，希望一起提高。本程序有时不稳定，但音质很好，可能还有尚未暴露的错误，恳请广大高手们不吝赐教。E-mail: xuejing0103@126.com，smilewenjuan@yahoo.com.cn
  a* s! A' C: m& O% W9 e7 o9 ^9 X
( \( o& \) J7 ?1 _原文：http://www.vckbase.com/document/viewdoc/?id=1800