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C++音频处理：如何在C++中录制、播放和处理声音？

2023-07-02 14:10:05 深夜i 23 0

C++ 音频处理录制播放

C++同时也被广泛应用于音频处理领域。因为C++既可以用作系统应用开发的语言，也可以用于图形化用户界面和数据图形化表示的开发，因此成为了非常优秀的音频处理语言。本文将介绍通过C++来录制、播放和处理声音的全过程。

录制声音

要在C++中录制声音，你需要使用第三方库，比如Windows MFC和OpenAL。Windows MFC提供了一组录制音频的实用程序。你可以通过使用Wave (WAV)格式来录制声音。下面是使用Windows MFC的一些代码示例：

//开始录音
mciSendString("open new Type waveaudio Alias recsound", NULL, 0, NULL);
mciSendString("record recsound", NULL, 0, NULL);
//停止录音
mciSendString("stop recsound", NULL, 0, NULL);
mciSendString("save recsound c:\\test.wav", NULL, 0, NULL);
mciSendString("close recsound", NULL, 0, NULL);

对于OpenAL的使用，则是基于ALSA (Advanced Linux Sound Architecture)和OSX中的Audio ToolBox供。我们可以使用OpenAL的ALCaptureDevice以及它所提供的ALCdevice等相关API来实现录制声音的功能。示例代码如下：

ALCdevice* pCaptureDevice = alcCaptureOpenDevice(NULL, 22050, AL_FORMAT_MONO16, 220, 10000);
alcCaptureStart(pCaptureDevice);
//停止录音
alcCaptureStop(pCaptureDevice);
alcCaptureCloseDevice(pCaptureDevice);

播放声音

在C++中播放声音，同样需要使用第三方库。ODBC、OpenAL和DirectSound都可以用于播放声音。这里我们以DirectSound为例来演示。

void playSound(char *filename)
{
  IDirectSoundBuffer *buffer = NULL;
  IDirectSound *ds_object = NULL;
  //初始化 DirectSound
  DirectSoundCreate(NULL, &ds_object, NULL);
  //设置 DirectSound 的协作级别
  IDirectSound_SetCooperativeLevel(ds_object, hWnd, DSSCL_NORMAL);
  //设置缓冲区参数
  DSBUFFERDESC bd = {0};
  bd.dwSize = sizeof(bd);
  bd.dwFlags = DSBCAPS_CTRLVOLUME|DSBCAPS_GLOBALFOCUS;
  bd.dwBufferBytes = total;
  bd.lpwfxFormat = &wfx;
  IDirectSound_CreateSoundBuffer(ds_object, &bd, &buffer, NULL);
  //提交数据到缓冲区中
  buffer -> Lock(0, size, (LPVOID*)&ptr1, &size1, (LPVOID*)&ptr2, &size2, 0);
  memcpy(ptr1, buffer_data, size);
  buffer -> Unlock(ptr1, size1, ptr2, size2);
  //播放声音
  buffer -> Play(0, 0, 0);
  //停止播放声音
  buffer -> Stop();
}

处理声音

要在C++中处理声音，可以使用相关的音频库和框架。例如，使用FFmpeg库来处理音频。

//打开输入音频文件
AvFormatContext *input_fmt_ctx = NULL;
avformat_open_input(&input_fmt_ctx, filename, NULL, NULL);
//获取音频流
if (avformat_find_stream_info(input_fmt_ctx, NULL) >= 0)
 {
   audio_index = -1;
   for (i = 0; i < input_fmt_ctx -> nb_streams; i++)
   {
     if (input_fmt_ctx -> streams[i] -> codec -> codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
     
       audio_index = i;
       break;
     
   }
 }
//获取音频解码器
AVCodecContext *decoder_ctx = input_fmt_ctx -> streams[audio_index] -> codec;
AVCodec *decoder = avcodec_find_decoder(decoder_ctx -> codec_id);
if (avcodec_open2(decoder_ctx, decoder, NULL) >= 0)
{
  //解码音频帧
  av_free_packet(&packet);
  while (av_read_frame(input_fmt_ctx, &packet) >= 0)
  {
    if (packet.stream_index == audio_index)
    {
      int got_frame = 0;
      AVFrame *frame = avcodec_alloc_frame();
      avcodec_decode_audio4(decoder_ctx, frame, &got_frame, &packet);
      if (got_frame)
      
        //处理音频数据
      
    }
    av_free_packet(&packet);
  }
  //关闭输入音频文件
  avcodec_close(decoder_ctx);
}
avformat_close_input(&input_fmt_ctx);

总的来说，C++语言在音频处理方面有着非常广泛的应用。我们可以使用相关的第三方库和框架，比如Windows MFC、OpenAL和DirectSound等，来实现录制、播放和处理声音等功能。这些库和框架的使用可以进一步提高我们的音频处理能力，也可以使我们更好地享受音乐的乐趣。

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