Windows 下音频数据采集和播放

音频操作所需头文件和链接库

#include<mmsystem.h>
#include<mmreg.h>
#pragma  comment(lib, "winmm.lib")

由于音频采集过程是一个持续过程，所以建议为它们各自分配一个线程，而使用MFC的 CWinThread 类是一个不错的选择，笔者就是利用CWinThread类将这两个功能封装成了两个独立的类，为以后的使用提供了很大的便利性。笔者在此为读者提供本人写好的一个工程，此工程为视频语音采集的不完善版，目前实现语音本地采集与播放，VFW视频采集与显示（视频不清晰），在后续章节会将VFW视频采集进行总结，敬请期待。。。。。

工程下载地址：http://pan.baidu.com/share/link?shareid=190628&uk=2735225556 中选择  VideoPlay.rar 下载，此项目是用vs2010编译

一、音频采集

操作步骤：

1、分配数据buffer，通过WAVEHDR结构体保存，准备存储采集到的音频数据，此处应该根据采集频率设置足量的buffer

void CRecodeSound::PreCreateHeader()
{
    for(int i=0;i<MAXRECBUFFER;i++)
        m_RecHead[i]=CreateWaveHeader();
    m_IsAllocated = 1;
}
LPWAVEHDR  CRecodeSound::CreateWaveHeader()
{
    LPWAVEHDR lpHdr = new WAVEHDR;

if(lpHdr==NULL)
    {
        m_RecodeLog.WriteString(TEXT("\n Unable to allocate the memory"));
        return NULL;
    }

ZeroMemory(lpHdr, sizeof(WAVEHDR));
    char* lpByte = new char[RECBUFFER];//m_WaveFormatEx.nBlockAlign*SOUNDSAMPLES)];

if(lpByte==NULL)
    {
        m_RecodeLog.WriteString(TEXT("\n Unable to allocate the memory"));
        return NULL;
    }
    lpHdr->lpData =  lpByte;
    lpHdr->dwBufferLength =RECBUFFER;   // (m_WaveFormatEx.nBlockAlign*SOUNDSAMPLES);
    return lpHdr;

}

2、初始化音频格式结构体 WAVEFORMATEX。

memset(&m_WaveFormatEx, 0, sizeof(m_WaveFormatEx));
m_WaveFormatEx.wFormatTag = WAVE_FORMAT_PCM;//声音格式为PCM        
m_WaveFormatEx.nChannels = 1;    //采样声道数，对于单声道音频设置为1，立体声设置为2
m_WaveFormatEx.wBitsPerSample = 8;//采样比特  8bits/次
m_WaveFormatEx.cbSize = 0;//一般为0
m_WaveFormatEx.nSamplesPerSec = 8000; //采样率 16000 次/秒
m_WaveFormatEx.nBlockAlign = 1; //一个块的大小，采样bit的字节数乘以声道数
m_WaveFormatEx.nAvgBytesPerSec = 8000; //每秒的数据率，就是每秒能采集多少字节的数据

3、waveInOpen打开音频输入设备准备开始采集

//开启音频采集
MMRESULT mmReturn = ::waveInOpen( &m_hRecord, WAVE_MAPPER,
    &m_WaveFormatEx, ::GetCurrentThreadId(), 0, CALLBACK_THREAD);

//Error has occured while opening device

if(mmReturn != MMSYSERR_NOERROR ) //打开采集失败
{
    displayError(mmReturn,"Open");
    return ;//FALSE;
}

4、waveInPrepareHeader 和 waveInAddBuffer 配合将准备好的buffer提供给设备

//将准备好的buffer提供给音频输入设备
for(int i=0; i < MAXRECBUFFER ; i++)
{
    //准备一个bufrer给输入设备
    mmReturn = ::waveInPrepareHeader(m_hRecord,m_RecHead[i], sizeof(WAVEHDR));
    //发送一个buffer给指定的输入设备，当buffer填满将会通知程序
    mmReturn = ::waveInAddBuffer(m_hRecord, m_RecHead[i], sizeof(WAVEHDR));
}

5、waveInStart正式开始采集

//开启指定的输入采集设备
mmReturn = ::waveInStart(m_hRecord);

if(mmReturn!=MMSYSERR_NOERROR )  //开始采集失败
    displayError(mmReturn,"Start");
else
    m_IsRecoding = TRUE;

6、每当一个buffer数据填满时，会触发 MM_WIM_DATA 消息，在程序中捕获此消息，通过消息传递过来的 lParam，为指向数据buffer的WAVEHDR指针。采集到此数据时可以根据程序需要对其做相应的处理。本程序是直接将采集到的数据提供给播放线程直接播放，你也可以通过socket发送到远端在播放，就可以网络语音了。

void CRecodeSound::OnSoundData(WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
    m_RecodeLog.WriteString(TEXT("\nIn the onsound data"));

if(m_IsRecoding==FALSE) //如果当前不在采集状态
        return ;//FALSE;

LPWAVEHDR lpHdr = (LPWAVEHDR) lParam;

if(lpHdr->dwBytesRecorded==0 || lpHdr==NULL)
        return ;//ERROR_SUCCESS;

//使采集过程，知道此buffer已经沾满，不能再填充
    ::waveInUnprepareHeader(m_hRecord, lpHdr, sizeof(WAVEHDR));

//将采集到的声音发送给播放线程
    ((CVideoPlayDlg *)m_pDlg)->m_pPlaySound->PostThreadMessage(WM_PLAYSOUND_PLAYBLOCK, lpHdr->dwBytesRecorded, (LPARAM)lpHdr->lpData);
    
    // Send recorded audio to remote host…
    /*
    if(lpHdr->lpData!=NULL )
        ( (CVideoNetDlg*) dlg )->daudio.SendAudioData((unsigned char *)lpHdr->lpData,lpHdr->dwBytesRecorded);
    */

if(m_IsRecoding)
    {
        //重新将buffer恢复到准备填充状态
        ::waveInPrepareHeader(m_hRecord, lpHdr, sizeof(WAVEHDR));
        ::waveInAddBuffer(m_hRecord, lpHdr, sizeof(WAVEHDR));
    }
}

7、在要停止采集是使用waveInStop停止采集数据。

mmReturn = ::waveInStop(m_hRecord);

8、停止采集成功，立即waveInReset重置设备,重置设备将会导致所有的采集buffer反馈给程序。

if(!mmReturn) //停止采集成功，立即重置设备,重置设备将会导致所有的buffer反馈给程序
{
    m_IsRecoding = FALSE;
    mmReturn = ::waveInReset(m_hRecord);  //重置设备
}

9、延时一段时间，等待所有的数据buffer都被程序处理完成

Sleep(500); //等待一段时间，使buffer反馈完成

10、waveInClose关闭设备

if(!mmReturn) //重置设备成功，立即关闭设备
        mmReturn = ::waveInClose(m_hRecord); //关闭设备

二、音频播放

操作步骤：

1、初始化音频数据格式结构体 WAVEFORMATEX

//初始化音频格式结构体
memset(&m_WaveFormatEx, 0, sizeof(m_WaveFormatEx));
m_WaveFormatEx.wFormatTag = WAVE_FORMAT_PCM;
m_WaveFormatEx.nChannels = 1;
m_WaveFormatEx.wBitsPerSample = 8;
m_WaveFormatEx.cbSize = 0;
m_WaveFormatEx.nSamplesPerSec = 8000;
m_WaveFormatEx.nAvgBytesPerSec = 8000 ;
m_WaveFormatEx.nBlockAlign = 1;

2、打开音频输出设备

//打开音频输出设备
    mmReturn = ::waveOutOpen( &m_hPlay, WAVE_MAPPER,
        &m_WaveFormatEx, ::GetCurrentThreadId(), 0, CALLBACK_THREAD);

3、设置音频输出音量

if(mmReturn) //打开设备失败
    displayError(mmReturn,"PlayStart");    
else
{    
    m_IsPlaying = TRUE;
    DWORD volume = 0xffffffff;
    waveOutSetVolume(m_hPlay, volume);//设置输出设备的输出量
}

4、等待要输出的数据，通过waveOutPrepareHeader将数据提交给设备准备输出，通过waveOutWrite将提交给设备的数据输出。

void CPlaySound::OnWriteSoundData(WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
    MMRESULT mmResult = 0;
    int length=(int) wParam;
    
    if(m_IsPlaying == FALSE)
        return ; //FALSE;

m_PlayLog.WriteString(TEXT("\nplaying sound data…."));

// Prepare wave header for playing 
    WAVEHDR *lpHdr=new WAVEHDR;
    memset(lpHdr,0,sizeof(WAVEHDR));
    lpHdr->lpData=(char *)lParam;
    lpHdr->dwBufferLength=length;

//将要输出的数据写入buffer
    mmResult = ::waveOutPrepareHeader(m_hPlay, lpHdr, sizeof(WAVEHDR));

if(mmResult)
    {
        m_PlayLog.WriteString(TEXT("\nError while preparing header"));
        return ;//ERROR_SUCCESS;
    }

//将输出数据发送给输出设备
    mmResult = ::waveOutWrite(m_hPlay, lpHdr, sizeof(WAVEHDR));

if(mmResult)
    {
        m_PlayLog.WriteString(TEXT("\nError while writing to device"));
        return ;//ERROR_SUCCESS;                
    }
    return ;//ERROR_SUCCESS;
}

5、当提交给设备的数据输出结束，设备会发送一条MM_WOM_DONE消息反馈给设备，设备应该用waveOutUnprepareHeader将提交给设备输出的数据清除。

void CPlaySound::OnEndPlaySoundData(WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
    LPWAVEHDR lpHdr = (LPWAVEHDR) lParam;

if(lpHdr)
    {
        ::waveOutUnprepareHeader(m_hPlay, lpHdr, sizeof(WAVEHDR));//音频输出结束，清空buffer
    }
    return ;//ERROR_SUCCESS;
}

6、结束输出前先用waveOutReset重置输出设备，重置能够使输出设备全部buffer输出结束，所以在waveOutReset后要延迟一段时间，然后调用waveOutClose关闭设备。

void CPlaySound::OnStopPlaying(WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{

MMRESULT mmReturn = 0;

if(m_IsPlaying == FALSE)
        return;// FALSE;

m_PlayLog.WriteString(TEXT("\n Stopped  playing"));

mmReturn = ::waveOutReset(m_hPlay);//重置输出设备，重置能够使输出设备全部buffer输出结束

if(!mmReturn)
    {
        m_IsPlaying = FALSE;
        Sleep(500); //等待所有buffer输出完成
        mmReturn = ::waveOutClose(m_hPlay);//关闭设备
    }
}

from:http://xzben.com/windows-%E4%B8%8B%E9%9F%B3%E9%A2%91%E6%95%B0%E6%8D%AE%E9%87%87%E9%9B%86%E5%92%8C%E6%92%AD%E6%94%BE/