Запись записанных данных PCM в файл .wav (java android)

Question

Я использую AudioRecord для записи 16-битных данных PCM в Android.После записи данных и сохранения их в файл я считал их обратно, чтобы сохранить как файл .wav.

Проблема заключается в том, что файлы WAV распознаются медиапроигрывателями, но воспроизводят только чистый шум.На данный момент я предпочитаю, что мои заголовки wav-файлов неверны, но я не смог понять, в чем именно заключается проблема.(Я думаю, это потому, что я могу воспроизводить необработанные данные PCM, которые я записал в Audacity)

Вот мой код для чтения необработанного файла PCM и сохранения его в формате .wav:

private void properWAV(File fileToConvert, float newRecordingID){
    try {
        long mySubChunk1Size = 16;
        int myBitsPerSample= 16;
        int myFormat = 1;
        long myChannels = 1;
        long mySampleRate = 22100;
        long myByteRate = mySampleRate * myChannels * myBitsPerSample/8;
        int myBlockAlign = (int) (myChannels * myBitsPerSample/8);

        byte[] clipData = getBytesFromFile(fileToConvert);

        long myDataSize = clipData.length;
        long myChunk2Size =  myDataSize * myChannels * myBitsPerSample/8;
        long myChunkSize = 36 + myChunk2Size;

        OutputStream os;        
        os = new FileOutputStream(new File("/sdcard/onefile/assessor/OneFile_Audio_"+ newRecordingID+".wav"));
        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(os);
        DataOutputStream outFile = new DataOutputStream(bos);

        outFile.writeBytes("RIFF");                                 // 00 - RIFF
        outFile.write(intToByteArray((int)myChunkSize), 0, 4);      // 04 - how big is the rest of this file?
        outFile.writeBytes("WAVE");                                 // 08 - WAVE
        outFile.writeBytes("fmt ");                                 // 12 - fmt 
        outFile.write(intToByteArray((int)mySubChunk1Size), 0, 4);  // 16 - size of this chunk
        outFile.write(shortToByteArray((short)myFormat), 0, 2);     // 20 - what is the audio format? 1 for PCM = Pulse Code Modulation
        outFile.write(shortToByteArray((short)myChannels), 0, 2);   // 22 - mono or stereo? 1 or 2?  (or 5 or ???)
        outFile.write(intToByteArray((int)mySampleRate), 0, 4);     // 24 - samples per second (numbers per second)
        outFile.write(intToByteArray((int)myByteRate), 0, 4);       // 28 - bytes per second
        outFile.write(shortToByteArray((short)myBlockAlign), 0, 2); // 32 - # of bytes in one sample, for all channels
        outFile.write(shortToByteArray((short)myBitsPerSample), 0, 2);  // 34 - how many bits in a sample(number)?  usually 16 or 24
        outFile.writeBytes("data");                                 // 36 - data
        outFile.write(intToByteArray((int)myDataSize), 0, 4);       // 40 - how big is this data chunk
        outFile.write(clipData);                                    // 44 - the actual data itself - just a long string of numbers

        outFile.flush();
        outFile.close();

    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }

}


private static byte[] intToByteArray(int i)
    {
        byte[] b = new byte[4];
        b[0] = (byte) (i & 0x00FF);
        b[1] = (byte) ((i >> 8) & 0x000000FF);
        b[2] = (byte) ((i >> 16) & 0x000000FF);
        b[3] = (byte) ((i >> 24) & 0x000000FF);
        return b;
    }

    // convert a short to a byte array
    public static byte[] shortToByteArray(short data)
    {
        /*
         * NB have also tried:
         * return new byte[]{(byte)(data & 0xff),(byte)((data >> 8) & 0xff)};
         * 
         */

        return new byte[]{(byte)(data & 0xff),(byte)((data >>> 8) & 0xff)};
    }

Я не включил getBytesFromFile (), так как он занимает слишком много места и является проверенным и проверенным методом.В любом случае, вот код, который выполняет фактическую запись:

public void run() { 
    Log.i("ONEFILE", "Starting main audio capture loop...");

    int frequency = 22100;
    int channelConfiguration = AudioFormat.CHANNEL_CONFIGURATION_MONO;
    int audioEncoding = AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT; 

    final int bufferSize = AudioRecord.getMinBufferSize(frequency, channelConfiguration, audioEncoding); 

    AudioRecord audioRecord = new AudioRecord(MediaRecorder.AudioSource.MIC, frequency, channelConfiguration, audioEncoding, bufferSize);

    audioRecord.startRecording();
    ByteArrayOutputStream recData = new ByteArrayOutputStream(); 
    DataOutputStream dos = new DataOutputStream(recData);

    short[] buffer = new short[bufferSize];  
    audioRecord.startRecording();

    while (!stopped) {  
        int bufferReadResult = audioRecord.read(buffer, 0, bufferSize);

        for(int i = 0; i < bufferReadResult;i++) {
            try {
                dos.writeShort(buffer[i]);
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }  
    audioRecord.stop();
    try {
        dos.flush();
        dos.close();
    } catch (IOException e1) {
        e1.printStackTrace();
    }

    audioRecord.stop();

    byte[] clipData = recData.toByteArray();

    File file = new File(audioOutputPath);
    if(file.exists())
        file.delete();
    file = new File(audioOutputPath);
    OutputStream os;
    try {
        os = new FileOutputStream(file);

        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(os);
        DataOutputStream outFile = new DataOutputStream(bos);

        outFile.write(clipData);  

        outFile.flush();
        outFile.close();

    } catch (FileNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

Пожалуйста, предложите, что может быть не так.

Answer 1

Я боролся с этим точно таким же вопросом в течение нескольких часов, и моя проблема была в основном в том, что при записи в 16 битах вы должны быть очень осторожны с тем, что вы записываете на выход. Файл WAV ожидает данные в формате Little Endian, но использование writeShort записывает их в вывод как Big Endian. Я также получил интересные результаты при использовании других функций, поэтому я вернулся к записи байтов в правильном порядке, и это работает.

Я широко использовал Hex-редактор при отладке. Я могу порекомендовать вам сделать то же самое. Кроме того, заголовок в ответе выше работает, я использовал его для сравнения с моим собственным кодом, и этот заголовок довольно надежный.

Answer 2

Что касается заголовка, я следовал этому коду (если он вам как-то помогает).

byte[] header = new byte[44];

        header[0] = 'R';  // RIFF/WAVE header
        header[1] = 'I';
        header[2] = 'F';
        header[3] = 'F';
        header[4] = (byte) (totalDataLen & 0xff);
        header[5] = (byte) ((totalDataLen >> 8) & 0xff);
        header[6] = (byte) ((totalDataLen >> 16) & 0xff);
        header[7] = (byte) ((totalDataLen >> 24) & 0xff);
        header[8] = 'W';
        header[9] = 'A';
        header[10] = 'V';
        header[11] = 'E';
        header[12] = 'f';  // 'fmt ' chunk
        header[13] = 'm';
        header[14] = 't';
        header[15] = ' ';
        header[16] = 16;  // 4 bytes: size of 'fmt ' chunk
        header[17] = 0;
        header[18] = 0;
        header[19] = 0;
        header[20] = 1;  // format = 1
        header[21] = 0;
        header[22] = (byte) channels;
        header[23] = 0;
        header[24] = (byte) (longSampleRate & 0xff);
        header[25] = (byte) ((longSampleRate >> 8) & 0xff);
        header[26] = (byte) ((longSampleRate >> 16) & 0xff);
        header[27] = (byte) ((longSampleRate >> 24) & 0xff);
        header[28] = (byte) (byteRate & 0xff);
        header[29] = (byte) ((byteRate >> 8) & 0xff);
        header[30] = (byte) ((byteRate >> 16) & 0xff);
        header[31] = (byte) ((byteRate >> 24) & 0xff);
        header[32] = (byte) (2 * 16 / 8);  // block align
        header[33] = 0;
        header[34] = RECORDER_BPP;  // bits per sample
        header[35] = 0;
        header[36] = 'd';
        header[37] = 'a';
        header[38] = 't';
        header[39] = 'a';
        header[40] = (byte) (totalAudioLen & 0xff);
        header[41] = (byte) ((totalAudioLen >> 8) & 0xff);
        header[42] = (byte) ((totalAudioLen >> 16) & 0xff);
        header[43] = (byte) ((totalAudioLen >> 24) & 0xff);

        out.write(header, 0, 44);

Answer 3

Вы уверены в порядке байтов?«RIFF», «WAV», «fmt» и «data» выглядят хорошо, но числа в заголовке могут иметь другой порядок (младший или большой порядок).Вам также не нужно конвертировать в байты вручную, используя метод intToByteArray.Вы можете использовать writeInt и writeShort методы DataOutputStream.Для первого это будет выглядеть примерно так:

outFile.writeInt(Integer.reverseBytes((int)myChunkSize));

Для шорт это будет выглядеть так:

outFile.writeShort(Short.reverseBytes((short)myFormat))

Таким образом, вам также не нужно указывать смещение и длину (0, 4) чисел.Это хорошо.

Answer 4

Как правильно утверждает Рональд Куненборг, проблема в преобразовании Литта-Эндиана в Биг-Эндиан.

Самый простой способ - написать такой короткий помощник:

public static void writeShortLE(DataOutputStream out, short value) {
  out.writeByte(value & 0xFF);
  out.writeByte((value >> 8) & 0xFF);
}

Это очень полезно, если вы записываете аудио в волновой файл с Android, и вам также нужен короткий массив.

(Кредиты: https://stackoverflow.com/a/1394839/1686216)