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背景
因為我的公司需要設計到app與硬件的通信，所以去年深入的研究了一下音頻各種格式的轉換，曾寫過一篇簡書，現在搬過來豐富下自己的blog。
首先介紹一下常用的音頻文件格式
由于App是通過AVAudioRecorder錄制音頻，默認格式為pcm,文件比較大,所以不適合用于聊天通信的文件格式，所以最優的選擇是轉換成amr格式
音頻格式轉換方式
.pcm-->.wav-->.amr
a)將pcm轉成wav
什么是WAV和PCM？
WAV：wav是一種無損的音頻文件格式，WAV符合 PIFF(Resource Interchange File Format)規范。所有的WAV都有一個文件頭，這個文件頭音頻流的編碼參數。WAV對音頻流的編碼沒有硬性規定，除了PCM之外，還有幾乎所有支持ACM規范的編碼都可以為WAV的音頻流進行編碼。
PCM:PCM（Pulse Code Modulation----脈碼調制錄音)。所謂PCM錄音就是將聲音等模擬信號變成符號化的脈沖列，再予以記錄。PCM信號是由[1]、[0]等符號構成的數字信號，而未經過任何編碼和壓縮處理。與模擬信號比，它不易受傳送系統的雜波及失真的影響。動態范圍寬，可得到音質相當好的影響效果。
簡單來說：wav是一種無損的音頻文件格式，pcm是沒有壓縮的編碼方式。
WAV和PCM的關系
WAV可以使用多種音頻編碼來壓縮其音頻流，不過我們常見的都是音頻流被PCM編碼處理的WAV，但這不表示WAV只能使用PCM編碼，MP3編碼同樣也可以運用在WAV中，和AVI一樣，只要安裝好了相應的Decode，就可以欣賞這些WAV了。在Windows平臺下，基于PCM編碼的WAV是被支持得最好的音頻格式，所有音頻軟件都能完美支持，由于本身可以達到較高的音質的要求，因此，WAV也是音樂編輯創作的首選格式，適合保存音樂素材。因此，基于PCM編碼的WAV被作為了一種中介的格式，常常使用在其他編碼的相互轉換之中，例如MP3轉換成WMA。
簡單來說：pcm是無損wav文件中音頻數據的一種編碼方式，但wav還可以用其它方式編碼。
這里詳細寫了pcm和wav的區別，我簡單概括成pcm少了一個wav頭描述信息。為此我從訊飛語音的sdk中移植出填寫wav頭的函數并修改了一下
// 為pcm文件寫入wav頭
+ (NSData*) writeWavHead:(NSData *)audioData {
long sampleRate = [[self GetAudioRecorderSettingDict][AVSampleRateKey] longValue];
long numOfChannelsKey = [[self GetAudioRecorderSettingDict][AVNumberOfChannelsKey] longValue];
Byte waveHead[44];
waveHead[0] = 'R';
waveHead[1] = 'I';
waveHead[2] = 'F';
waveHead[3] = 'F';
long totalDatalength = [audioData length] + 44;
waveHead[4] = (Byte)(totalDatalength & 0xff);
waveHead[5] = (Byte)((totalDatalength >> 8) & 0xff);
waveHead[6] = (Byte)((totalDatalength >> 16) & 0xff);
waveHead[7] = (Byte)((totalDatalength >> 24) & 0xff);
waveHead[8] = 'W';
waveHead[9] = 'A';
waveHead[10] = 'V';
waveHead[11] = 'E';
waveHead[12] = 'f';
waveHead[13] = 'm';
waveHead[14] = 't';
waveHead[15] = ' ';
waveHead[16] = 16; //size of 'fmt '
waveHead[17] = 0;
waveHead[18] = 0;
waveHead[19] = 0;
waveHead[20] = 1; //format
waveHead[21] = 0;
waveHead[22] = numOfChannelsKey; //chanel
waveHead[23] = 0;
waveHead[24] = (Byte)(sampleRate & 0xff);
waveHead[25] = (Byte)((sampleRate >> 8) & 0xff);
waveHead[26] = (Byte)((sampleRate >> 16) & 0xff);
waveHead[27] = (Byte)((sampleRate >> 24) & 0xff);
long byteRate = sampleRate * 2 * (16 >> 3);;
waveHead[28] = (Byte)(byteRate & 0xff);
waveHead[29] = (Byte)((byteRate >> 8) & 0xff);
waveHead[30] = (Byte)((byteRate >> 16) & 0xff);
waveHead[31] = (Byte)((byteRate >> 24) & 0xff);
waveHead[32] = 2*(16 >> 3);
waveHead[33] = 0;
waveHead[34] = 16;
waveHead[35] = 0;
waveHead[36] = 'd';
waveHead[37] = 'a';
waveHead[38] = 't';
waveHead[39] = 'a';
long totalAudiolength = [audioData length];
waveHead[40] = (Byte)(totalAudiolength & 0xff);
waveHead[41] = (Byte)((totalAudiolength >> 8) & 0xff);
waveHead[42] = (Byte)((totalAudiolength >> 16) & 0xff);
waveHead[43] = (Byte)((totalAudiolength >> 24) & 0xff);
NSMutableData *pcmData = [[NSMutableData alloc]initWithBytes:&waveHead length:sizeof(waveHead)];
[pcmData appendData:audioData];
return pcmData;
// [pcmData writeToFile:kVoiceWav atomically:true];
}
同時還需把關鍵的屬性抽取出來(如:采樣率,通道數…)
//錄音格式的設置
+ (NSDictionary*)GetAudioRecorderSettingDict{
NSDictionary *recordSetting = [[NSDictionary alloc] initWithObjectsAndKeys:
[NSNumber numberWithFloat: 8000],AVSampleRateKey, //采樣率
[NSNumber numberWithInt: kAudioFormatLinearPCM],AVFormatIDKey,
[NSNumber numberWithInt:16],AVLinearPCMBitDepthKey,//采樣位數 默認 16
[NSNumber numberWithInt: 2], AVNumberOfChannelsKey,//通道的數目
nil];
return recordSetting;
}
b)將wav轉成amr
使用VoiceConvert(by:Tang Xiaoping)庫能將wav轉成amr，后來發現環信的EaseUI框架中也使用了這個
反過來轉換也是差不多的
pcm<--->mp3
這個就很簡單了，用lame的框架進行轉換，這個框架網上資料一大堆
本人為此花了不少時間整理了一下這些文件格式的轉換方法
/** * 轉換wav到amr * * @param wavPath wav文件路徑 * @param isDelete 轉換成功后是否刪除源文件 * * @return NO 失敗 YES成功 */ + (BOOL) wav2Amr:(NSString *)wavPath isDeleteSourchFile:(BOOL)isDelete; /** * 轉換amr到wav * * @param amrPath amr文件路徑 * @param isDelete 轉換成功后是否刪除源文件 * * @return NO 失敗 YES成功 */ + (BOOL) amr2Wav:(NSString *)amrPath isDeleteSourchFile:(BOOL)isDelete; /** * 轉換pcm到mp3 * * @param pcmPath pcm文件路徑 * @param isDelete 轉換成功后是否刪除源文件 * * @return NO 失敗 YES成功 */ + (BOOL) pcm2Mp3: (NSString *)pcmPath isDeleteSourchFile:(BOOL)isDelete; /** * 轉換pcm到wav * * @param pcmPath pcm文件路徑 * @param isDelete 轉換成功后是否刪除源文件 * * @return NO 失敗 YES成功 */ + (BOOL) pcm2Wav: (NSString *)pcmPath isDeleteSourchFile:(BOOL)isDelete; /** * 轉換pcm到amr * * @param pcmPath pcm文件路徑 * @param isDelete 轉換成功后是否刪除源文件 * * @return NO 失敗 YES成功 */ + (BOOL) pcm2Amr:(NSString *)pcmPath isDeleteSourchFile:(BOOL)isDelete; /** * 為pcm文件寫入wav頭 */ + (NSData*) writeWavHead:(NSData *)audioData; void conventToMp3(NSString *pcmFile,NSString *mp3File); /** 錄音格式設置,轉換的時候需要獲取.(如:采樣率、采樣位數、通道的數目) 建議使用此設置，如有修改，則轉換amr時也要對應修改參數，比較麻煩 @returns 錄音設置 */ + (NSDictionary*)GetAudioRecorderSettingDict;
demo的下載地址https://github.com/qq631192328/PFAudio.git，如果覺得好麻煩點下星，如果有什么問題歡迎指正
以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持億速云。
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