音频demo：将PCM数据封装成wav格式文件（不依赖第三方库）

1、README

a. 编译

编译时需要编译成32位的可执行程序（int需要指定为4字节），所以如果需要在64位主机上运行该程序，编译时就需要在Makefile上添加-m32选项（默认已加），如果运行的主机是32位的则将Makefile上的编译选项-m32移除。

$ make  		# 或者交叉编译: make CC=your-crosscompile-gcc
$ ls -l pcm2wav # 编译生成的可执行程序
b. 运行
$ # 查看帮助信息
$ ./pcm2wav -h
$ ./pcm2wav --help
$ 
$ # 转化
$ ./pcm2wav -i ./audio/test_8000_16_1.pcm -r 8000 -b 16 -c 1 -o ./out_8000_16_1.wav
$ ./pcm2wav --input_pcmfile=./audio/test_44100_16_2.pcm --sample_rate=44100 --sample_bits=16 --channels=2 --output_wavfile=./out_44100_16_2.wav
c. 参考文章

  • PCM音频数据 - 简书

  • wav文件格式分析与详解 - nigaopeng - 博客园

d. demo结构
$ tree
.
├── audio
│   ├── out_44100_16_2.wav
│   ├── out_8000_16_1.wav
│   ├── test_44100_16_2.pcm
│   └── test_8000_16_1.pcm
├── docs
│   ├── PCM音频数据 - 简书.mhtml
│   ├── WAV文件格式分析.pdf
│   └── wav文件格式分析与详解 - nigaopeng - 博客园.mhtml
├── main.c
├── Makefile
├── README.md
└── wav_format.h

2、主要代码片段

wav_format.h
#ifndef __WAV_FORMAT__
#define __WAV_FORMAT__#ifndef WORD
#define WORD unsigned short
#endif#ifndef DWORD
#define DWORD unsigned int
#endiftypedef struct _RIFF_HEADER
{char szRiffID[4]; 		/* 固定：'R','I','F','F' */DWORD dwRiffSize; 		/* 填充数值 = wav文件大小 - "RIFF"4个字节 - dwRiffSize大小4个字节 = wav文件大小 - 8个字节 */char szRiffFormat[4]; 	/* 固定：'W','A','V','E' */
}RIFF_HEADER; 	/* 12 Bytes */typedef struct _WAVE_FORMAT
{WORD wFormatTag; 		/* PCM: 0x0001 */WORD wChannels; 		/* 声道数: 1/2 */DWORD dwSamplesPerSec; 	/* 采样率：8000/16000/441000.. */DWORD dwAvgBytesPerSec; /* 每秒所需字节数，采样频率 */WORD wBlockAlign; 		/* 数据块对齐单位（每个采样需要的字节数，例：16位、单通道 = 16 / 8 * 1 = 2） */WORD wBitsPerSample; 	/* 采样位数：8/16... *///WORD wAddtional; 		/* 2个字节附加信息，非必须，由FMT_BLOCK的dwFmtSize设定 */
}WAVE_FORMAT;
typedef struct _FMT_BLOCK
{char szFmtID[4]; 		/* 固定：'f','m','t',' ' */DWORD dwFmtSize; 		/* WAVE_FORMAT的大小：16或18，18代表包含2个字节附加信息 */WAVE_FORMAT wavFormat; 	/* 音频数据格式 */
}FMT_BLOCK;  	/* 24 Bytes 如果不需要WAVE_FORMAT为16字节 *//* 可选的CHUNK，一些软件会生成 */
typedef struct _FACT_BLOCK
{char szFactID[4]; 		/* 固定：'f','a','c','t' */DWORD dwFactSize;char factData[4];
}FACT_BLOCK; 	/* 12 Bytes */typedef struct _DATA_BLOCK
{char szDataID[4]; 		/* 固定：'d','a','t','a' */DWORD dwDataSize; 		/* PCM或其他音频数据的大小 */
}DATA_BLOCK; 	/* 8 Bytes */#endif
main.c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <getopt.h>#include "wav_format.h"#define  BUF_SIZE 	1024void print_usage(const char *process)
{printf("examples: \n""\t %s -h\n""\t %s --help\n""\t %s -i ./audio/test_8000_16_1.pcm -r 8000 -b 16 -c 1 -o ./out_8000_16_1.wav\n""\t %s --input_pcmfile=./audio/test_44100_16_2.pcm --sample_rate=44100 --sample_bits=16 --channels=2 --output_wavfile=./out_44100_16_2.wav\n",process, process, process, process);
}int main(int argc, char *argv[])
{/* WAV文件的CHUNK */RIFF_HEADER riff_header;FMT_BLOCK fmt_block;DATA_BLOCK data_block;/* 输入/输出文件 */FILE *fpPcm = NULL;FILE *fpWav = NULL;char pcmFileName[128] = {0};char wavFileName[128] = {0};/* 读取/写入文件用到的中间变量 */char *buf = (char *)malloc(BUF_SIZE);unsigned int readcnt = 0;unsigned long pcmFileSize = 0;/* PCM参数 */unsigned int SampleRate = 0; // 采样率unsigned short SampleBits = 0; // 采样位数unsigned short Channels = 0; // 声道数if(argc <= 1){print_usage(argv[0]);return -1;}/* 解析命令行参数  -- 开始 */char option = 0;int option_index = 0;char *short_options = "hi:r:b:c:o:";struct option long_options[] ={{"help",          no_argument,       NULL, 'h'},{"input_pcmfile", required_argument, NULL, 'i'},{"sample_rate",   required_argument, NULL, 'r'},{"sample_bits",   required_argument, NULL, 'b'},{"channels",      required_argument, NULL, 'c'},{"output_wavfile",required_argument, NULL, 'o'},{NULL,            0,                 NULL,  0 },};while((option = getopt_long_only(argc, argv, short_options, long_options, &option_index)) != -1){switch(option){case 'h':print_usage(argv[0]);return 0;case 'i':strncpy(pcmFileName, optarg, 128);break;case 'o':strncpy(wavFileName, optarg, 128);break;case 'r':SampleRate = atoi(optarg);break;case 'c':Channels = atoi(optarg);break;case 'b':SampleBits = atoi(optarg);break;defalut:break;}}printf("\n**************************************\n""input: \n""\t file name: %s\n""\t sample rate: %d Hz\n""\t sample bits: %d bits\n""\t channels: %d\n""\t bits per second: %d bps\n""output: \n""\t file name: %s\n""**************************************\n\n",pcmFileName, SampleRate, SampleBits, Channels, SampleRate*SampleBits*Channels, wavFileName);/* 解析命令行参数  -- 结束 *//* 先打开输入/输出文件，读取输入文件的大小 */fpPcm = fopen(pcmFileName, "rb+");if(fpPcm == NULL){char errMsg[128] = {0};snprintf(errMsg, 128, "open file(%s) error", pcmFileName);perror(errMsg);return -1;}fseek(fpPcm, 0, SEEK_END);pcmFileSize = ftell(fpPcm);fseek(fpPcm, 0, SEEK_SET);fpWav = fopen(wavFileName, "wb+");if(fpWav == NULL){char errMsg[128] = {0};snprintf(errMsg, 128, "open file(%s) error", wavFileName);perror(errMsg);return -1;}/* 填充WAV的CHUNK */memset(&riff_header, 0, sizeof(RIFF_HEADER));strncpy(riff_header.szRiffID, "RIFF", 4);     // 固定// WAV文件数据大小 = wav文件大小 - "RIFF"4个字节 - dwRiffSize大小4个字节 = wav文件大小 - 8个字节riff_header.dwRiffSize = pcmFileSize + sizeof(RIFF_HEADER) + sizeof(FMT_BLOCK) + sizeof(DATA_BLOCK) - strlen("RIFF") - sizeof(riff_header.dwRiffSize);strncpy(riff_header.szRiffFormat, "WAVE", 4); // 与后面的"fmt "为固定格式fwrite(&riff_header, sizeof(RIFF_HEADER), 1, fpWav);memset(&fmt_block, 0, sizeof(FMT_BLOCK));strncpy(fmt_block.szFmtID, "fmt ", 4); 											// 固定fmt_block.dwFmtSize = sizeof(fmt_block.wavFormat); 								// 16或18，有些软件添加2字节附加信息，这里不需要fmt_block.wavFormat.wFormatTag = 0x0001; 										// 代表PCM数据fmt_block.wavFormat.wChannels = Channels; 										// 1: 单声道; 2: 双声道fmt_block.wavFormat.dwSamplesPerSec = SampleRate; 								// 采样率fmt_block.wavFormat.dwAvgBytesPerSec = SampleRate *  SampleBits / 8 * Channels; // 每秒所需字节数fmt_block.wavFormat.wBlockAlign = SampleBits / 8 * Channels; 					// 数据块对齐单位fmt_block.wavFormat.wBitsPerSample = SampleBits; 								// 每个采样需要的bit数fwrite(&fmt_block, sizeof(FMT_BLOCK), 1, fpWav);memset(&data_block, 0, sizeof(DATA_BLOCK));strncpy(data_block.szDataID, "data", 4); // 固定data_block.dwDataSize = pcmFileSize;     // PCM数据的大小fwrite(&data_block, sizeof(DATA_BLOCK), 1, fpWav);while(!feof(fpPcm)){readcnt = fread(buf, 1, BUF_SIZE, fpPcm);fwrite(buf, 1, readcnt, fpWav);}free(buf);fclose(fpPcm);fclose(fpWav);printf("\n\033[32mPCM to WAV Success!\033[0m\n");return 0;
}

3、demo下载地址（任选一个）

  • https://download.csdn.net/download/weixin_44498318/89524611

  • https://gitee.com/linriming/audio_pcm2wav.git

  • https://github.com/linriming20/audio_pcm2wav.git

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