关于wav amr音频分析
关于wav amr音频分析
从事嵌入式开发过程中，如果遇到播放wav 和 amr格式音频的话，我们就必须要对这两种音频格式的数据有所了解，今天就简单介绍下这两种音频文件。
1.WAV文件
WAVE文件格式是Microsoft的RIFF规范的一个子集，用于存储数字音频，整个文件就是一个RIFF大块，它的基本形式包括两种块：fmt块，用于描述压缩格式、采样率等基本信息；data块。包含实际样本数据。
咋们先贴一张WAV文件的二进制数据图。
WAV文件=wav头+ 音频数据
先介绍下wav音频数据的头分析
| 地址/大小 | 描述 |
|---|---|
| 00H 4 bytes | RIFF |
| 04H 4 bytes | 从此地址计算本文件的大小 |
| 08H 4 bytes | wav |
| 0cH 4 bytes | fmt |
| 10H 4 bytes | 从此地址计算文件大小 |
| 14H 2 bytes | 编码格式0x0001代表pcm |
| 16H 2 bytes | channels，1-单声道，2-双声道 |
| 18H 4 bytes | sample rate 采用频率 |
| 1cH 4 bytes | bitssample ratechannels/8 每秒传输字节数 |
| 20H 2 bytes | bits*channels/8 |
| 22H 2 bytes | bits（量化位数） |
| 24H 4 bytes | “data” |
| 28H 4 bytes | 后面开始的语音数据的大小，真正的文件大小=这个值+0x2c |
| 2cH … | 语音数据 |
c语言中对于一个wav头，如下
struct wav_header {uint32_t riff_id;uint32_t riff_sz;uint32_t riff_fmt; /* riff end */uint32_t fmt_id;uint32_t fmt_sz; /* fmt sz fmt大小 wav头中描述其格式占用字节数 */uint16_t audio_format; /* fmt_sz start */uint16_t num_channels;uint32_t sample_rate;uint32_t byte_rate; /* sample_rate * num_channels * bps / 8 */uint16_t block_align; /* num_channels * bps / 8 */uint16_t bits_per_sample; /* fmt_sz end */uint32_t data_id;uint32_t data_sz;
};
一个wav文件偏移wav大小就是pcm格式的音频数据了，该数据可以被声卡直接播放。我们在编写程序时，如果要播放或者录制wav格式的音频该怎么办。
播放：
提取wav头文件，包括的一些重要参数，采样率，音频本身音频格式，通道，音频数据大小等，主要用于打开与设置pcm设备，然后将pcm音频数据直接送入声卡中播放即可。
录制：
创建一个文件，先写入wav结构体的头，然后使用音频应用接口从pcm设备中读取要录制的pcm数据后，直接写入，即可形成一个wav格式的音频。
2.amr格式音频
amr格式音频叫什么，自适应多速率编码格式，它分为两种，一种为amrnb，另一种为amrwb，两者区别如下：
amr-nb:语音带宽范围：300－3700Hz，8KHz采样频率
amr-wb:语音带宽范围：50～7000Hz，16KHz采样频率
简单说下amrnb音频格式
amrnb音频主要有如下编码方式
amr关键在于20ms采样一帧数据，这个是重点。
8KHz的采样频率，20ms采样一帧数据，每秒50帧数据，每帧数据8KHz/50=160个采样点，会得到一个数据长度的数据，amr是压缩型的数据，所以需要对采样数据经常信息提取，把数据进行压缩，重新编码，通过此法得到8中编码格式如下：
| 序号 | 规格 | 音频帧字节数 | 帧头 | FT |
|---|---|---|---|---|
| 0 | AMR 4.75 | 13 | 0400000100 | 0000 |
| 1 | AMR 5.15 | 14 | 0C 00001100 | 0001 |
| 2 | AMR 5.9 | 16 | 14 00010100 | 0010 |
| 3 | AMR6.7 | 18 | 1C 00011100 | 0011 |
| 4 | AMR 7.4 | 20 | 24 00100100 | 0100 |
| 5 | AMR 7.95 | 21 | 2C 00101100 | 0101 |
| 6 | AMR 10.2 | 27 | 34 00110100 | 0110 |
| 7 | AMR 12.2 | 32 | 3C 00111100 | 0111 |
下面看看amr格式文件二进制数据：
从上图可知，当前文件采用AMR12.2规格编码方式进行编码的，我们如果要播放此格式音频，如何提取数据，并且对数据进行节目呢？
1.偏移amr头 6个字节
2.读取一个字节数据，从中提取出本语音帧使用的规格，判断出字节数，在从数据中提取出语音帧。
一般语音帧帧头不属于上面的8种，采用直接跳过，往下读取的方法，最终将整个amr文件读取完毕为止。
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