C++音频处理：如何在C++中录制、播放和处理声音？
C++同时也被广泛应用于音频处理领域。因为C++既可以用作系统应用开发的语言，也可以用于图形化用户界面和数据图形化表示的开发，因此成为了非常优秀的音频处理语言。本文将介绍通过C++来录制、播放和处理声音的全过程。
录制声音
要在C++中录制声音，你需要使用第三方库，比如Windows MFC和OpenAL。Windows MFC提供了一组录制音频的实用程序。你可以通过使用Wave (WAV)格式来录制声音。下面是使用Windows MFC的一些代码示例：
//开始录音
mciSendString("open new Type waveaudio Alias recsound", NULL, 0, NULL);
mciSendString("record recsound", NULL, 0, NULL);
//停止录音
mciSendString("stop recsound", NULL, 0, NULL);
mciSendString("save recsound c:\\test.wav", NULL, 0, NULL);
mciSendString("close recsound", NULL, 0, NULL);
对于OpenAL的使用，则是基于ALSA (Advanced Linux Sound Architecture)和OSX中的Audio ToolBox供。我们可以使用OpenAL的ALCaptureDevice以及它所提供的ALCdevice等相关API来实现录制声音的功能。示例代码如下：
ALCdevice* pCaptureDevice = alcCaptureOpenDevice(NULL, 22050, AL_FORMAT_MONO16, 220, 10000);
alcCaptureStart(pCaptureDevice);
//停止录音
alcCaptureStop(pCaptureDevice);
alcCaptureCloseDevice(pCaptureDevice);
播放声音
在C++中播放声音，同样需要使用第三方库。ODBC、OpenAL和DirectSound都可以用于播放声音。这里我们以DirectSound为例来演示。
void playSound(char *filename)
{
IDirectSoundBuffer *buffer = NULL;
IDirectSound *ds_object = NULL;
//初始化 DirectSound
DirectSoundCreate(NULL, &ds_object, NULL);
//设置 DirectSound 的协作级别
IDirectSound_SetCooperativeLevel(ds_object, hWnd, DSSCL_NORMAL);
//设置缓冲区参数
DSBUFFERDESC bd = {0};
bd.dwSize = sizeof(bd);
bd.dwFlags = DSBCAPS_CTRLVOLUME|DSBCAPS_GLOBALFOCUS;
bd.dwBufferBytes = total;
bd.lpwfxFormat = &wfx;
IDirectSound_CreateSoundBuffer(ds_object, &bd, &buffer, NULL);
//提交数据到缓冲区中
buffer -> Lock(0, size, (LPVOID*)&ptr1, &size1, (LPVOID*)&ptr2, &size2, 0);
memcpy(ptr1, buffer_data, size);
buffer -> Unlock(ptr1, size1, ptr2, size2);
//播放声音
buffer -> Play(0, 0, 0);
//停止播放声音
buffer -> Stop();
}
处理声音
要在C++中处理声音，可以使用相关的音频库和框架。例如，使用FFmpeg库来处理音频。
//打开输入音频文件
AvFormatContext *input_fmt_ctx = NULL;
avformat_open_input(&input_fmt_ctx, filename, NULL, NULL);
//获取音频流
if (avformat_find_stream_info(input_fmt_ctx, NULL) >= 0)
{
audio_index = -1;
for (i = 0; i < input_fmt_ctx -> nb_streams; i++)
{
if (input_fmt_ctx -> streams[i] -> codec -> codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
audio_index = i;
break;
}
}
//获取音频解码器
AVCodecContext *decoder_ctx = input_fmt_ctx -> streams[audio_index] -> codec;
AVCodec *decoder = avcodec_find_decoder(decoder_ctx -> codec_id);
if (avcodec_open2(decoder_ctx, decoder, NULL) >= 0)
{
//解码音频帧
av_free_packet(&packet);
while (av_read_frame(input_fmt_ctx, &packet) >= 0)
{
if (packet.stream_index == audio_index)
{
int got_frame = 0;
AVFrame *frame = avcodec_alloc_frame();
avcodec_decode_audio4(decoder_ctx, frame, &got_frame, &packet);
if (got_frame)
//处理音频数据
}
av_free_packet(&packet);
}
//关闭输入音频文件
avcodec_close(decoder_ctx);
}
avformat_close_input(&input_fmt_ctx);
总的来说，C++语言在音频处理方面有着非常广泛的应用。我们可以使用相关的第三方库和框架，比如Windows MFC、OpenAL和DirectSound等，来实现录制、播放和处理声音等功能。这些库和框架的使用可以进一步提高我们的音频处理能力，也可以使我们更好地享受音乐的乐趣。
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