C ++中的音频处理

Question

我希望这是发布此内容的正确位置，有人可以提供帮助。

我是一名音乐技术专业的学生，​​我最近学习了C ++，因为它对我的职业生涯有很大帮助，因为它可以用于视频游戏行业。

无论如何进入主题。 我想要创建的是一个程序（在C ++中），它允许用户加载一个16位线性PCM WAVE文件。 然后我想操纵该波形文件中的音频样本数据。 我想要删除每个第n个样本，或者在某个参数内随机化它们（±10％）。 然后将其写为新的WAVE文件。

我对WAVE文件和RIFF标题的结构比较熟悉。 我现在也使用Xcode作为我的IDE（因为我的macbook pro是我的工作计算机），但如果需要，我可以使用代码块在我的PC上编码。

所以简单来说它应该显示类似的东西？ 我知道这里有错误，所以你知道我在追求什么：

#include <iostream>
using namespace std;

class main()    //function start
{
    string fileinput;   //variable
    string outlocation; //variable

    cout << "please type file path directory: \n \n";
    cin >> fileinput;   //navigate to file by typing

    cout << "Where would you like to save new file? \n \n";
    cin >> outlocation; //select output by typing

    // Then all the maths and manipulation is done

    cout << "Your file has been created at ";
    cout << outlocation;
    cout << "\n \n";

    system("pause");

    return 0;
}

是否可以在Xcode中执行此操作，如果有的话？ 我需要哪些图书馆？ 我知道这不是简单的事情，所以任何帮助都将不胜感激。

谢谢你的帮助和时间。

詹姆士

Answer 1

如果您知道RIFF文件结构，您可能也已经知道PCM音频如何存储在其中。

常见的格式是16位立体声pcm。 在这种情况下，每个样本是2个字节，并且两个样本属于一起（左+右）。 但是您需要检查格式块的确切格式。 但我现在认为你正在操纵一个16位立体声pcm wav文件。

您可以使用16位整数类型（short，_int16，int16_t）操作样本。 例如，要减小音量，您可以将每个样本除以某个数字。 但是，如果将它除以2，它并不会自动意味着它会变得大一半。 看这篇文章 。

如果您只是操作示例，则RIFF标题不会更改，因此您可以从源中复制它们。

如果要删除或添加样本，数据块的大小将更改，并且还会更改riff-header中整个文件的大小。 例如，您可以删除每10个样本，然后从数据块中复制9 * 4 = 36个字节，跳过4个字节，复制36个字节，依此类推。 但如果你这样做，那听起来会非常糟糕。 听到结果的最好方法是操纵正弦波。 如果正弦不完全正确，则很容易听到。 要以正确的方式丢弃样本，您可能需要使用快速傅里叶变换（FFT）。

作为基于您的评论的添加，我添加以下内容：

有关文件I / O的快速操作，请参阅C ++二进制文件I / O. 描述RIFF格式的链接看起来正确但不完整。 根据该描述，报头总是44个字节。 但是可以向标题添加更多信息。

你应该做的是跳过前12个字节（虽然你可以使用它来验证文件是否真的是一个波形文件）。 然后在循环中读取下一个块的名称和大小。 如果它是一个你知道的块（'fmt'或'data'）你可以处理它，否则跳过它。

所以它看起来像这样：

ifstream myFile ("example.wav", ios::in | ios::binary);
char buffer[12];
myFile.read (buffer, 12); // skip RIFF header

char chunkName[5];
unsigned long chunksize;
while (myFile.read (chunkName, 4)) {
    chunkName[4]='\0'; // add trailing zero
    myFile.read((char*)&chunksize, 4);

    // if chunkname is 'fmt ' or 'data' process it here,
    // otherwise skip any unknown chunk:
    myFile.seekg(chunksize, ios_base::cur);
}

Answer 2

这是我的wav2pcm和pcm2wav工具的（相对）可移植源： http ：//nishi.dreamhosters.com/u/wav2pcm_v0.rar

Answer 3

请参阅libsndfile。

http://en.wikipedia.org/wiki/Libsndfile