Android音频开发(4):PCM转WAV格式音频

本文是Android音频开发系列的第四篇,主要讲解如何将PCM格式的音频转换为包含完整头信息的WAV文件。内容涵盖WAV和PCM的区别、RIFF结构、WAV头文件详解,以及在Java中生成WAV头文件的方法和PCM转WAV的实现。

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Android 音频开发 目录
  1. Android音频开发(1):音频相关知识
  2. Android音频开发(2):使用AudioRecord录制pcm格式音频
  3. Android音频开发(3):使用AudioRecord实现录音的暂停和恢复
  4. Android音频开发(4):PCM转WAV格式音频
  5. Android音频开发(5):Mp3的录制 - 编译Lame源码
  6. Android音频开发(6):Mp3的录制 - 使用Lame实时录制MP3格式音频
  7. Android音频开发(7):音乐可视化-FFT频谱图
项目地址

https://github.com/zhaolewei/ZlwAudioRecorder


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

偏移地址 命名 内容
00-03 ChunkId “RIFF”
04-07 ChunkSize 下个地址开始到文件尾的总字节数(此Chunk的数据大小)
08-11 fccType “WAVE”
12-15 SubChunkId1 "fmt ",最后一位空格。
16-19 SubChunkSize1 一般为16,表示fmt Chunk的数据块大小为16字节,即20-35
20-21 FormatTag 1:表示是PCM 编码
22-23 Channels 声道数,单声道为1,双声道为2
24-27 SamplesPerSec 采样率
28-31 BytesPerSec 码率 :采样率 * 采样位数 * 声道个数,bytePerSecond = sampleRate * (bitsPerSample / 8) * channels
32-33 BlockAlign 每次采样的大小:位宽*声道数/8
34-35 BitsPerSample 位宽
36-39 SubChunkId2 “data”
40-43 SubChunkSize2 音频数据的长度
44-… data 音频数据
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";
    
        
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