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C++如何提取WAV音频采样数据?
2023-07-04 22:03:25 深夜i     --     --
C++ WAV 音频 采样 数据提取

WAV是一种常见的音频文件格式,也是由Microsoft在Windows操作系统中使用的默认音频格式。作为一种数字音频格式,WAV文件中包含了音频采样数据和元数据,如采样率、位数等。

如果你想使用C++编程进行音频处理,那么提取WAV文件中的音频采样数据是一个非常重要的操作。下面简要介绍如何使用C++提取WAV文件中的音频采样数据。

第一步,打开WAV文件。使用C++读取WAV文件非常容易,只需要使用fstream库中的ifstream对象打开文件并设置读取模式即可。


#include <fstream>

using namespace std;

ifstream wavFile("filename.wav", ios::in | ios::binary);

第二步,分析音频数据格式。WAV文件的音频数据格式有多种,如PCM、IEEE Float等。我们需要从WAV文件的元数据中读取音频数据格式信息。


uint16_t audioFormat;

wavFile.seekg(20);

wavFile.read(reinterpret_cast<char*>(&audioFormat), 2);

在这个例子中,我们使用了C++的类型强制转换reinterpret_cast将读取到的二进制数据转换成uint16_t类型。

第三步,读取采样率、通道数、位数等信息。我们需要从WAV文件中读取元数据,例如采样率、通道数、位数等。这些信息将决定我们如何解码WAV文件中的音频采样数据。


uint16_t numChannels;

uint32_t sampleRate;

uint16_t bitsPerSample;

wavFile.seekg(22);

wavFile.read(reinterpret_cast<char*>(&numChannels), 2);

wavFile.seekg(24);

wavFile.read(reinterpret_cast<char*>(&sampleRate), 4);

wavFile.seekg(34);

wavFile.read(reinterpret_cast<char*>(&bitsPerSample), 2);

第四步,读取音频采样数据。根据前面获取的音频格式信息,我们可以计算出每个采样点的大小,然后逐一读取采样数据。


constexpr size_t BUFFER_SIZE = 2048;

char buffer[BUFFER_SIZE];

vector<int16_t> samples;

size_t dataSize = 0;

while (wavFile) {

  wavFile.read(buffer, BUFFER_SIZE);

  size_t count = wavFile.gcount();

  for (size_t i = 0; i < count; i += bitsPerSample / 8) {

    int16_t sample = 0;

    if (bitsPerSample == 8) {

      sample = buffer[i];

    } else {

      sample = (buffer[i+1] << 8) | buffer[i];

    }

    samples.push_back(sample);

    dataSize += bitsPerSample / 8;

  }

}

在这个例子中,我们使用了一个缓冲区buffer来逐一读取WAV文件的音频数据。注意到一个采样点占用的字节数是bitsPerSample/8,根据这个可以计算出每个缓冲区可以加载多少个采样点。

最后,我们将读取到的音频采样数据存储到一个vector 对象中,数据流的大小保存在dataSize中。

这样,我们就完成了使用C++提取WAV文件中的音频采样数据的操作。以上代码仅仅为灵感提供者,失败或成功均需自己承担风险。同时,您需要根据音频文件本身的不同,可能需要进行适当的调整和优化。

  
  

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