以文本方式查看主题 - 计算机科学论坛 (http://bbs.xml.org.cn/index.asp) -- 『 C/C++编程思想 』 (http://bbs.xml.org.cn/list.asp?boardid=61) ---- 利用DirectSound实现声卡录音 (http://bbs.xml.org.cn/dispbbs.asp?boardid=61&rootid=&id=37685) |
-- 作者:卷积内核 -- 发布时间:9/7/2006 3:44:00 PM -- 利用DirectSound实现声卡录音 摘要:本文详细讲述了如何利用DirectSound对经过声卡和麦克风的数据进行捕获,进行录音,并保存为wave格式的文件。 曾经学习过Directshow的开发,对于Dsound一直没有仔细的学习,以前只是知道Dsound是做音频开发的,我一直以为它和Dshow的结构体系差不多,经过仔细学习后,发现,其实他们完全两码事。DirectSound虽然也基于COM,但不象Dshow那样多个的filter组成链表。 1、播放WAVE格式的音频文件或者资源。 2、可以同时播放多个音频。 3、Assign high-priority sounds to hardware-controlled buffers 4、播放3D立体声音 5、在声音中添加特技效果,比如回声,动态的改变特技的参数等 6、将麦克风或者其他音频输入设备的声音录制成wave格式的文件 DirectSound就能做这么多事情,到这里,我都有点怀疑DirectSound是不是就是封装了mmio系列和wav系列的函数。因为这些底层的API也能够完成这些事情。这里我们主要讨论一下,如果使用Directsound进行录音,并保存成wave格式的文件。 在开始工作之前,要先介绍DirectSound录音用到的三个非常重要的对象: ·IDirectSoundCapture8 ,设备对象,根据你录音的设备创建的设备对象,利用该对象可以获取设备的属性。 ·IDirectSoundCaptureBuffer8,缓冲区对象,该对象由设备对象创建,主要用来操作音频数据 ·IDirectSoundNotify8 ,事件通知对象,该对象用来通知应用程序从缓冲区中将数据取走,写入文件保存起来。 利用DirectSound录音的主要思路,就是先根据选择的录音设备创建设备对象,然后通过设备对象创建辅助缓冲区对象,开始录音的时候,设备将数据写入缓冲区,应用程序主动的从缓冲区将数据读出来写文件即可,就实现了录音功能。这里简单介绍一下dsound的通知功能,应用程序会创建一个通知对象,然后将通知对象邦定,然后设定通知位置(position),什么是通知位置呢,比如缓冲区的大小为4000字节,如果你想当数据达到缓冲区一半的时候能得到通知开始copy数据,那么此时你就可以将通知位置设定为2000,通知位置可以任意的设定,当缓冲区的数据达到你设定的位置时,就会通知应用程序将缓冲区的数据copy到文件中,缓冲区是循环利用的,当缓冲区填充满了以后,就会从头开始充填数据,所以,缓冲区就是一边读,一边写的过程。 下面我讲一下录音的主要步骤,可以使大家的思路更清晰一些 1、枚举录音的设备 2、根据选择的设备创建设备对象 3、利用设备对象创建缓冲区对象 4、设置通知机制 5、创建工作线程,用来将缓冲区的数据写入文件。 先来定义一下用到的数据 LPDIRECTSOUNDCAPTURE8 g_pDSCapture = NULL;//设备对象指针 GUID g_guidCaptureDevice = GUID_NULL; //设备id DSBPOSITIONNOTIFY g_aPosNotify[ NUM_REC_NOTIFICATIONS + 1 ]; //设置通知标志的数组 枚举录音的设备 如果你的程序只是想从用户缺省的设备上进行声音的录制,那么就没有必要来枚举出系统中的所有录音的设备,当你调用DirectSoundCaptureCreate8 或者另外一个函数DirectSoundFullDuplexCreate8的时候,其实就默认指定了一个缺省的录音设备。 当然,在下面的情况下,你就必须要枚举系统中所有的设备,例如,你的应用程序并不支持所有的输出设备,或者你的应用程需要两个或者多个设备,或者你希望用户自己来选择输出设备。 枚举设备,你首先要定义一个回调函数,这个回调函数可以被系统中的每个设备来调用,你可以在各函数做任何事情,这个函数的命名也没有任何的限制,但是函数应该以DSEnumCallback为原型,如果枚举没有结束,这个回调函数就返回TRUE,如果枚举结束,例如你找到合适的设备,这个函数就要返回FALSE。 下面是回调函数的一个例子,这个函数将枚举的每一个设备都添加到一个combox中,将设备的GUID保存到一个item 中,这个函数的前三个参数由设备的驱动程序提供,第四个参数有DirectSoundCaptureEnumerate函数提供,这个参数可以是任意的32位值,这个例子里是combox的句柄, BOOL CALLBACK DSEnumProc(LPGUID lpGUID, if (lpGUID != NULL) // NULL only for "Primary Sound Driver". 枚举设备通常都是在对话框初始化的时候才进行的,我们假设hCombo就是combox句柄,hDlg就对话框的句柄,看看我们怎么来枚举设备的吧。 if (FAILED(DirectSoundCaptureEnumerate ((LPDSENUMCALLBACK)DSEnumProc, 在这个例子中,combox的句柄作为参数传递到DirectSoundEnumerate函数中,然后又被传递到回调函数中,这个参数你可以是你想传递的任意的32位值。 注:第一个被枚举的设备通常称为Primary sound driver,并且回调函数的lpGUID为NULL,这个设备就是用户通过控制面板设置的缺省的录音声音设备, |
-- 作者:卷积内核 -- 发布时间:9/7/2006 3:45:00 PM -- 创建设备对象 你可以通过DirectSoundCaptureCreate8或者DirectSoundFullDuplexCreate8函数直接创建设备对象,该函数返回一个指向IDirectSoundCapture8接口的指针 if( FAILED( hr = CoInitialize(NULL) ) ) 其中pDeviceGuid是从枚举的combox中选择的设备的ID。 现在创建了设备对象你可以通过IDirectSoundCapture8::GetCaps方法来获取录音设备的性能,这个函数的参数是一个DSCCAPS类型的结构,在传递这个参数之前,一定要初始化该结构的dwSize成员变量。同时,你可以通过这个结构返回设备支持的声道数,以及类似WAVEINCAPS结构的其他设备属性 创建录音的缓冲区对象 我们可以通过IDirectSoundCapture8::CreateCaptureBuffer来创建一个录音的buffer对象,这个函数的一个参数采用DSCBUFFERDESC类型的结构来说明buffer的一些特性,这个结构的最后一个成员变量是一个WAVEFORMATEX结构,这个结构一定要初始化成泥需要的wav格式。 下面的函数,演示了如何创建一个录音的buffer对象,这个buffer对象能够处理1秒的数据,注意,这里传递的录音设备对象参数一定要通过DirectSoundCaptureCreate8来创建,而不是早期的DirectSoundCaptureCreate接口,否则,buffer对象不支持IDirectSoundCaptureBuffer8接口。 HRESULT CreateCaptureBuffer(LPDIRECTSOUNDCAPTURE8 pDSC, if ((NULL == pDSC) || (NULL == ppDSCB8)) return E_INVALIDARG; if (SUCCEEDED(hr = pDSC->CreateCaptureBuffer(&dscbd, &pDSCB, NULL))) 你可以通过IDirectSoundCaptureBuffer8::GetCaps方法来获取录音buffer的大小,但一定要记得初始化DSCBCAPS结构类型参数的dwSize成员变量。 为了获取buffer中数据的格式,你可以通过IDirectSoundCaptureBuffer8::GetFormat.方法来获取buffer中的数据格式,这个函数通过WAVEFORMATEX结构返回音频数据的信息,如果我们想知道一个录音buffer目前的状态如何,可以通过IDirectSoundCaptureBuffer8::GetStatus来获取,这个函数通过一个DWORD类型的参数来表示该buffer是否正在录音, 录音buffer对象通知机制 为了安全的定期的从录音buffer中copy数据,你的应用程序就要知道,什么时候read指针指向了特定的位置,一个方法是通过IDirectSoundCaptureBuffer8::GetCurrentPosition.方法来获取read指针的位置,另外一个更有效的方法采用通知机制,通过IDirectSoundNotify8::SetNotificationPositions方法,你可以设置任何一个小于buffer的位置来触发一个事件,切记,当buffer正在running的时候,不要设置。 如何来设置一个触发事件呢,首先要得到IDirectSoundNotify8接口指针,你可以通过buffer对象的QuerInterface来获取这个指针接口,对于你指定的任何一个position,你都要通过CreateEvent方法,创建一个win32内核对象, 然后将内核对象的句柄赋给DSBPOSITIONNOTIFY结构的hEventNotify成员,通过该结构的dwOffset来设置需要通知的位置在buffer中的偏移量。 最后将这个结构或者结构数组,传递给SetNotificationPositions函数,下面的例子设置了NUM_REC_NOTIFICATIONS个通知,当position达到g_dwNotifySize时会触发一个通知,依次类推。 HRESULT InitNotifications() for( INT i = 0; i < NUM_REC_NOTIFICATIONS; i++ ) if(FAILED( hr =g_pDSNotify->SetNotificationPositions( NUM_REC_NOTIFICATIONS, g_aPosNotify ) ) )
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-- 作者:卷积内核 -- 发布时间:9/7/2006 3:46:00 PM -- 创建工作线程,用来将缓冲区的数据写入文件 ::CreateThread(NULL,0,ThreadRecord,this,0,NULL); 看看线程内的工作吧 DWORD WINAPI ThreadRecord(LPVOID lpParameter) 这个线程一直在等待通知事件的触发,当缓冲区的数据填充到设定的位置时就会触发线程,这里主要有一个函数RecordCaptureedData()。这个函数主要做了下面的事情: 1) 调用IDirectSoundCaptureBuffer8::Start使buffer对象开始工作,通过你要给这个函数dwFlags传递一个DSCBSTART_LOOPING参数,注意,buffer就会不停工作,而不是当buffer填充满了就停止工作,当缓冲区满了后,就会从头重新填充。 2) 等待你期望的事件通知,当buffer被填充到某个你期望的位置时,会触发通知。 3) 当你收到通知的时,你就要调用IDirectSoundCaptureBuffer8::Lock来锁住bufer的一部份,切记,不要将capture指针指向的内存锁住,你可以调用IDirectSoundCaptureBuffer8::GetCurrentPosition方法来获取read指针的位置。在传递给Lock函数的参数中,你一定要指定内存的大小和偏移量,这个函数会返回你锁住的内存的起始地址,以及block的大小。 4) 在锁住的内存中复制data。 5) 复制完成后要记得IDirectSoundCaptureBuffer8::Unlock方法来解锁内存。 6)在你停止录音之前,你可以反复的重复2~5步骤,如果你想停止录音了,你可以调用IDirectSoundCaptureBuffer8::Stop方法。 将录音写入wav文件WAV文件是采用RIFF格式的文件,在文件中包含一系列的chunks,来描述头信息和数据信息,win32API提供一套mmio系列函数用来操作RIFF格式的文件,但是Directsound并没有提供读写wav格式文件的函数,但是,Directsound里封装了一个CWaveFile类用来操作wav文件,可以通过open来写入文件的头信息,write来写入文件的数据,close函数写入文件的长度,关闭文件。你可以在DirectSound的路径下找到这个类的定义(SDK root)\samples\C++\Common\Src\Dsutil.cpp。 下面是代码,如何创建一个wav格式的文件 CWaveFile g_pWaveFile; ZeroMemory( &wfxInput, sizeof(wfxInput)); g_pWaveFile = new CWaveFile; 下面的代码就演示了是RecordCapturedData()函数的完整定义 HRESULT CCaptureSoundDlg::RecordCapturedData() if( NULL == g_pWaveFile ) if(FAILED( hr = g_pDSBCapture->GetCurrentPosition(&dwCapturePos,&dwReadPos))) lLockSize = dwReadPos -g_dwNextCaptureOffset; if( lLockSize < 0 ) //锁住内存的大小 if( lLockSize == 0 ) //锁住内存 // 将内存中的数据拷贝到wave文件中 // 移动偏移标志,循环移动 if( pbCaptureData2 != NULL ) // 移动偏移标志 //内存解锁 return S_OK; 这里解释一下,IDirectSoundBuffer8::Lock可能返回两个地址的原因在于你锁定内存的数量是随机的,有时你锁定的区域正好包含buffer的起始点,这时,就会给你返回两个地址,举个例子吧。 假设你锁定了30,000字节,偏移位置为20,000字节,也就是开始位置,如果你的缓冲区的大小为40,000字节,此时就会给你返回四个数据: ·内存地址的偏移位置20,000, ·从偏移位置到buffer的最末端的字节数,也是20,000,你要在第一个地址读取20,000个字节的内容 ·偏移量为0的地址 ·从起始点开始的字节数,也就是10,000字节,你要从第二个地址,也就是从0点开始读取10,000字节。 如果不包含零点,最后两个数值返回为NULL和0,
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