Android音频开发（4）：PCM转WAV格式音频

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

三、java 生成头文件

1. 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;
       }
   }

ByteUtils: https://github.com/zhaolewei/ZlwAudioRecorder/blob/master/recorderlib/src/main/java/com/zlw/main/recorderlib/utils/ByteUtils.java

四、PCM转Wav

1. 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());
            }
        }

1. 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