Как прочитать данные из файла WAV в массив
Мне нужно собрать все образцы файла wav в массив (или два, если вам нужно сделать это, чтобы сохранить стерео), чтобы я мог применить к ним некоторые модификации. Мне было интересно, если это легко сделать (желательно без внешних библиотек). У меня нет опыта чтения звуковых файлов, поэтому я мало знаю об этом предмете.
7 ответов
Файлы WAV (по крайней мере, несжатые) довольно просты. Там есть заголовок, затем данные следуют за ним.
Вот отличная ссылка: https://ccrma.stanford.edu/courses/422/projects/WaveFormat/ ( зеркало)
Этот код должен сделать свое дело. Он преобразует волновой файл в нормализованный двойной массив (от -1 до 1), но вместо этого он должен быть тривиальным, чтобы сделать его массивом int/short (удалите /32768.0 немного и добавить 32768 вместо). right[] массив будет установлен в нуль, если загруженный файл WAV будет моно.
Я не могу утверждать, что это полностью пуленепробиваемый (потенциальные ошибочные отклонения), но после создания 65536 массивов сэмплов и создания волны от -1 до 1, ни один из сэмплов, кажется, не проходит "сквозь" потолок или этаж.
// convert two bytes to one double in the range -1 to 1
static double bytesToDouble(byte firstByte, byte secondByte) {
// convert two bytes to one short (little endian)
short s = (secondByte << 8) | firstByte;
// convert to range from -1 to (just below) 1
return s / 32768.0;
}
// Returns left and right double arrays. 'right' will be null if sound is mono.
public void openWav(string filename, out double[] left, out double[] right)
{
byte[] wav = File.ReadAllBytes(filename);
// Determine if mono or stereo
int channels = wav[22]; // Forget byte 23 as 99.999% of WAVs are 1 or 2 channels
// Get past all the other sub chunks to get to the data subchunk:
int pos = 12; // First Subchunk ID from 12 to 16
// Keep iterating until we find the data chunk (i.e. 64 61 74 61 ...... (i.e. 100 97 116 97 in decimal))
while(!(wav[pos]==100 && wav[pos+1]==97 && wav[pos+2]==116 && wav[pos+3]==97)) {
pos += 4;
int chunkSize = wav[pos] + wav[pos + 1] * 256 + wav[pos + 2] * 65536 + wav[pos + 3] * 16777216;
pos += 4 + chunkSize;
}
pos += 8;
// Pos is now positioned to start of actual sound data.
int samples = (wav.Length - pos)/2; // 2 bytes per sample (16 bit sound mono)
if (channels == 2) samples /= 2; // 4 bytes per sample (16 bit stereo)
// Allocate memory (right will be null if only mono sound)
left = new double[samples];
if (channels == 2) right = new double[samples];
else right = null;
// Write to double array/s:
int i=0;
while (pos < length) {
left[i] = bytesToDouble(wav[pos], wav[pos + 1]);
pos += 2;
if (channels == 2) {
right[i] = bytesToDouble(wav[pos], wav[pos + 1]);
pos += 2;
}
i++;
}
}
Предполагая, что ваш WAV-файл содержит 16-битную PCM (что является наиболее распространенным), вы можете использовать NAudio для считывания его в байтовый массив, а затем скопировать его в массив из 16-битных целых чисел для удобства. Если это стерео, сэмплы будут чередоваться влево, вправо.
using (WaveFileReader reader = new WaveFileReader("myfile.wav"))
{
Assert.AreEqual(16, reader.WaveFormat.BitsPerSample, "Only works with 16 bit audio");
byte[] buffer = new byte[reader.Length];
int read = reader.Read(buffer, 0, buffer.Length);
short[] sampleBuffer = new short[read / 2];
Buffer.BlockCopy(buffer, 0, sampleBuffer, 0, read);
}
Я знаю, что вы хотели избежать сторонних библиотек, но если вы хотите быть уверенными в том, что справитесь с файлами WAV с помощью дополнительных блоков, я предлагаю избегать таких подходов, как простой поиск 44 байтов в файле.
На момент написания статьи никто не обращался к 32-битным или 64-битным кодированным WAV.
Следующий код обрабатывает 16/32/64 бит и моно / стерео:
static bool readWav( string filename, out float[] L, out float[] R )
{
L = R = null;
//float [] left = new float[1];
//float [] right;
try {
using (FileStream fs = File.Open(filename,FileMode.Open))
{
BinaryReader reader = new BinaryReader(fs);
// chunk 0
int chunkID = reader.ReadInt32();
int fileSize = reader.ReadInt32();
int riffType = reader.ReadInt32();
// chunk 1
int fmtID = reader.ReadInt32();
int fmtSize = reader.ReadInt32(); // bytes for this chunk
int fmtCode = reader.ReadInt16();
int channels = reader.ReadInt16();
int sampleRate = reader.ReadInt32();
int byteRate = reader.ReadInt32();
int fmtBlockAlign = reader.ReadInt16();
int bitDepth = reader.ReadInt16();
if (fmtSize == 18)
{
// Read any extra values
int fmtExtraSize = reader.ReadInt16();
reader.ReadBytes(fmtExtraSize);
}
// chunk 2
int dataID = reader.ReadInt32();
int bytes = reader.ReadInt32();
// DATA!
byte[] byteArray = reader.ReadBytes(bytes);
int bytesForSamp = bitDepth/8;
int samps = bytes / bytesForSamp;
float[] asFloat = null;
switch( bitDepth ) {
case 64:
double[]
asDouble = new double[samps];
Buffer.BlockCopy(byteArray, 0, asDouble, 0, bytes);
asFloat = Array.ConvertAll( asDouble, e => (float)e );
break;
case 32:
asFloat = new float[samps];
Buffer.BlockCopy(byteArray, 0, asFloat, 0, bytes);
break;
case 16:
Int16 []
asInt16 = new Int16[samps];
Buffer.BlockCopy(byteArray, 0, asInt16, 0, bytes);
asFloat = Array.ConvertAll( asInt16, e => e / (float)Int16.MaxValue );
break;
default:
return false;
}
switch( channels ) {
case 1:
L = asFloat;
R = null;
return true;
case 2:
L = new float[samps];
R = new float[samps];
for( int i=0, s=0; i<samps; i++ ) {
L[i] = asFloat[s++];
R[i] = asFloat[s++];
}
return true;
default:
return false;
}
}
}
catch {
Debug.Log( "...Failed to load note: " + filename );
return false;
//left = new float[ 1 ]{ 0f };
}
return false;
}
http://hourlyapps.blogspot.com/2008/07/open-source-wave-graph-c-net-control.html
Вот элемент управления, который отображает спектр WAV-файла, который также обслуживает байт [] декодированного WAV-файла, где вы можете воспроизводить и / или изменять их значения.
Просто скачайте Control, и он довольно хорош для работы с WAV-файлами.
Чтобы получить wav-файл в массив, вы можете просто сделать это:
byte [] data = File.ReadAllBytes ("FilePath");
но, как сказал Флетч, вам нужно изолировать данные от заголовков. Это должно быть просто смещение.
Попробуйте воспроизвести аудио данные из массива
PlayerEx pl = new PlayerEx();
private static void PlayArray(PlayerEx pl)
{
double fs = 8000; // sample freq
double freq = 1000; // desired tone
short[] mySound = new short[4000];
for (int i = 0; i < 4000; i++)
{
double t = (double)i / fs; // current time
mySound[i] = (short)(Math.Cos(t * freq) * (short.MaxValue));
}
IntPtr format = AudioCompressionManager.GetPcmFormat(1, 16, (int)fs);
pl.OpenPlayer(format);
byte[] mySoundByte = new byte[mySound.Length * 2];
Buffer.BlockCopy(mySound, 0, mySoundByte, 0, mySoundByte.Length);
pl.AddData(mySoundByte);
pl.StartPlay();
}