c++实现waveinopen录音功能

川长思鸟来 2023-02-25 10:01 6阅读 0赞

在Windows中提供了相应的API函数（waveIn这个族的函数）实现录音功能（具体的播放功能是使用waveOut族的函数）

在使用这些函数是，一定要引入相应的头文件：

\#include<windows.h>

\#include <MMSYSTEM.H>  
\#pragma comment(lib, "WINMM.LIB")

1）、在开始录音之前，需要首先定义音频流的相关信息：使用WAVEFORMATEX结构体，设置相关的音频流信息。以下是MSDN中的定义：

typedef struct  
\{  
WORD wFormatTag;//表示：波形音频的格式，一般的情况下设置为WAVE\_FORMAT\_PCM  
WORD nChannels;//表示：音频声道的数量。可以是1或者2（现在电脑基本上都是左右两个声道，因此一般设置为2）  
DWORD nSamplesPerSec;//表示：每个声道播放和接收的音频的样本频率（一般的频率为8khz,11.025khz,22.05khz,41.1khz）  
DWORD nAvgBytesPerSec;//表示：平均的数据传输率，单位为byte/s  
WORD nBlockAlign;//表示：以字节为单位的块对齐的大小，一般为： (nChannels\*wBitsPerSample)/8  
WORD wBitsPerSample;//表示：根据wFormatTag设置的类型，设置采样率的大小，如果设置为WAVE\_FORMAT\_PCM，则大小为8的整数倍  
WORD cbSize;//表示：额外的空间，一般不需要，设置为0  
\} WAVEFORMATEX; \*PWAVEFORMATEX;

定义一个WAVEFORMATEX对象，根据自己的要求设置音频流的信息，如下：

BOOL CIP\_PHONEDlg::initAudioDevice()  
\{  
try  
\{  
waveForm.nSamplesPerSec = 44100; /\* sample rate \*/  
waveForm.wBitsPerSample = 16; /\* sample size \*/  
waveForm.nChannels= 2; /\* channels\*/  
waveForm.cbSize = 0; /\* size of \_extra\_ info \*/  
waveForm.wFormatTag = WAVE\_FORMAT\_PCM;  
waveForm.nBlockAlign = (waveForm.wBitsPerSample \* waveForm.nChannels) >> 3;  
waveForm.nAvgBytesPerSec = waveForm.nBlockAlign \* waveForm.nSamplesPerSec;  
return TRUE;  
\}  
catch(...)  
\{  
return FALSE;  
\}  
\}  
2）、当音频流信息设置完成后，接下来需要启动录音设备：使用waveInOpen函数  
该函数在使用时，需要一个设备句柄，以后就是在这个设备上录音的。定义一个设备对象：HWAVEIN hWaveIn;//输入设备

MMRESULT mRet=waveInOpen(&hWaveIn, WAVE\_MAPPER, &waveForm,(DWORD)MicCallBack, (DWORD)this, CALLBACK\_FUNCTION);  
if (mRet != MMSYSERR\_NOERROR)  
\{  
return FALSE;  
\}  
waveInOpen函数的第一个参数表示：一个特定的录音设备指针，如果设备启动成功，该参数的值将会被赋值为启动的设备  
第二参数表示：需要启动的设备ID。一般不会手动的指定某个设备，而是通过设置WAVE\_MAPPER，通过系统查找可用的设备

第三个参数表示：音频流信息对象的指针。这个参数就是我们第一步设置的对象

第四个参数表示：录音消息的处理程序，可以设置为一个函数、或者事件句柄、窗口句柄、一个特定的线程。也就是说录音消息产生后，由这个参数对应的值来处理该消息。包括关闭录音、缓冲区已满、开启设备。

第5个参数表示：第四个参数的参数列表

第6个参数表示：打开设备的标示符。对应第四个参数，如果第四个参数设置为函数，则第6个参数的值为CALLBACK\_FUNCTION；如果是事件，则为CALLBACK\_EVENT；如果为窗体句柄（第5个参数设置为0），则为CALLBACK\_WINDOW；如过设置为0，则为CALLBACK\_NULL；如果为线程，则为CALLBACK\_THREAD

表示的意思就是当录音产生消息后，由谁来处理相应的消息。

注意：要想该函数成功执行，必须在开始之前，有录音设备的存在（台式电脑一定要插入麦克风才可以被检测到）

3）、当录音设备启动后，接下来需要声明两个缓冲区和两个缓冲区头部结构体WAVEHDR对象，缓冲区用来存放录音音频，并用缓冲区初始化头部对象

pBuffer1 = new BYTE\[bufsize\];  
if (pBuffer1 == NULL)  
\{  
return FALSE;  
\}  
memset(pBuffer1,0,bufsize);  
Whdr1.lpData = (LPSTR)pBuffer1;  
Whdr1.dwBufferLength = bufsize;  
Whdr1.dwBytesRecorded = 0;  
Whdr1.dwUser = 0;  
Whdr1.dwFlags = 0;  
Whdr1.dwLoops = 1;  
  
pBuffer2 = new BYTE\[bufsize\];  
if (pBuffer2 == NULL)  
\{  
return FALSE;  
\}  
memset(pBuffer2,0,bufsize);  
Whdr2.lpData = (LPSTR)pBuffer2;  
Whdr2.dwBufferLength = bufsize;  
Whdr2.dwBytesRecorded = 0;  
Whdr2.dwUser = 0;  
Whdr2.dwFlags = 0;  
Whdr2.dwLoops = 1;

WAVEHDR对象定义如下：  
typedef struct \{  
LPSTR lpData;//缓冲区存放的内容  
DWORD dwBufferLength; //缓冲区的大小  
DWORD dwBytesRecorded; //缓冲区中存放的字节数  
DWORD\_PTR dwUser; //  
DWORD dwFlags; //  
DWORD dwLoops; //  
struct wavehdr\_tag \* lpNext;//  
DWORD\_PTR reserved; //  
\} WAVEHDR;  
4)、接下来将这两个头部对象，加入到准备的录音缓冲区中。该过程使用waveInPrepareHeader函数。  
waveInPrepareHeader(hWaveIn, &Whdr1, sizeof(WAVEHDR));//准备一个波形数据块头用于录音  
waveInPrepareHeader(hWaveIn, &Whdr2, sizeof(WAVEHDR));//准备二个波形数据块头用于录音  
waveInPrePareHeader的第一个参数表示：录音设备句柄；第二个参数表示：录音的缓冲区对象；第三个参数表示：录音缓冲区结构体的大小。  
5）、当准备好录音缓冲区之后，就可以将录音缓冲区加入到指定的录音设备中。该步骤使用waveInAddBuffer函数

waveInAddBuffer(hWaveIn, &Whdr1, sizeof (WAVEHDR));//指定波形数据块为录音输入缓存  
waveInAddBuffer(hWaveIn, &Whdr2, sizeof (WAVEHDR));//指定波形数据块为录音输入缓存  
分别将缓冲区1和2设置为录音缓冲区。这些缓冲区将会被加入到录音缓冲队列中，缓冲区循环执行。  
6）、开始录音，使用waveInStart函数

waveInStart(hWaveIn);//开始录音

这个函数的意思就是，通过hWaveIn录音设备，将波形音频放入录音缓冲区（前面已经指定了缓冲区）

7）、当缓冲区满时，waveinstart函数，就会自动的调用waveInOpen函数中制定的函数/窗体/事件；通过该函数，用户可以将缓冲区的波形文件发送给其他的用户，也可以将缓冲区的文件保存，即就是用户对缓冲区的拷贝。声卡自动将音频缓冲区从缓冲队列中删除。拷贝完成后，就将该缓冲区以及对应的音频头文件初始化，并通过waveInAddBuffer函数重新加入录音缓冲队列中。

DWORD CIP\_PHONEDlg::MicCallBack(HWAVEIN hWaveIn,UINT uMsg,DWORD dwInstance,DWORD dwParam1,DWORD dwParam2)  
\{//所有的这些录音消息都是有录音函数自动触发的，开发者不需要自己触发  
CIP\_PHONEDlg\* pwnd=(CIP\_PHONEDlg\*)dwInstance;//表示录音的窗体  
PWAVEHDR whd=(PWAVEHDR)dwParam1; //录音的头结构体对象  
switch(uMsg)  
\{  
case WIM\_OPEN://打开录音设备，这里不做处理  
break;  
case WIM\_DATA://表示数据缓冲区已满，我们将信息写入一个pcm文件  
//保存数据  
pwnd->pf=fopen( pwnd->soundName, "ab+");//一定要以二进制数据写入，否则录制的音频会出现杂音  
Sleep(1000);//等待声音录制1s  
fwrite(whd->lpData, 1, whd->dwBufferLength, pwnd->pf);  
if (pwnd->isGetSound)  
\{  
waveInAddBuffer(hWaveIn,whd,sizeof(WAVEHDR));  
\}  
fclose(pwnd->pf);  
break;  
case WIM\_CLOSE://停止录音  
waveInStop(hWaveIn);  
waveInReset(hWaveIn);  
waveInClose(hWaveIn);  
break;  
default:  
break;  
\}  
return 0;  
\}  
8）、停止录音，使用waveInClose函数执行该操作  
delete \[\]pBuffer1;  
delete \[\]pBuffer2;//将开辟的缓冲区空间释放  
waveInClose(hWaveIn);//停止录音  
停止录音时，将会触发WIM\_CLOSE消息。  
在这个过程中首先执行waveInStop函数：表示禁止向输入缓冲区中输入波形数据；

然后执行waveInReset函数：表示停止波形数据的输入并且将当前的位置为0，将所有挂起的输入缓冲区设置为完成，并返回给应用程序（其实就是一个复位操作）

最后执行waveInClose函数：表示关闭录音设备

通过上面8步运行，可以正常的录入一段音频了。

详细的代码：

类的定义：

\#include <MMSYSTEM.H>  
\#pragma comment(lib, "WINMM.LIB")  
  
class CIP\_PHONEDlg : public CDialog  
\{  
private://音频的采集  
BOOL initAudioDevice();//初始话音频结构体  
BOOL getSound();//采集声音  
static DWORD CALLBACK MicCallBack(HWAVEIN hWaveIn,UINT uMsg,DWORD dwInstance,DWORD dwParam1,DWORD dwParam2);//采集声音的信息处理函数  
void getTimeStr();//获得录音文件的名称  
public://采集声音时的变量  
HWAVEIN hWaveIn;//输入设备  
WAVEFORMATEX waveForm;//采集声音的格式，结构体  
BYTE \*pBuffer1,\*pBuffer2;//采集声音的缓冲区  
WAVEHDR Whdr1,Whdr2;//采集音频时数据缓冲的结构体  
bool isGetSound;//是否采集声音  
FILE \*pf;//音频文件的句柄  
CString soundName;//录音的音频文件名称  
\};  
具体的代码实现  
BOOL CIP\_PHONEDlg::initAudioDevice()  
\{  
try  
\{  
waveForm.nSamplesPerSec = 44100; /\* sample rate \*/  
waveForm.wBitsPerSample = 16; /\* sample size \*/  
waveForm.nChannels= 2; /\* channels\*/  
waveForm.cbSize = 0; /\* size of \_extra\_ info \*/  
waveForm.wFormatTag = WAVE\_FORMAT\_PCM;  
waveForm.nBlockAlign = (waveForm.wBitsPerSample \* waveForm.nChannels) >> 3;  
waveForm.nAvgBytesPerSec = waveForm.nBlockAlign \* waveForm.nSamplesPerSec;  
return TRUE;  
\}  
catch(...)  
\{  
return FALSE;  
\}  
\}  
void CIP\_PHONEDlg::getTimeStr()  
\{//获得录音文件的名称  
try  
\{  
SYSTEMTIME times;  
::GetSystemTime(×);  
CString sTimeStr="";  
sTimeStr.Format("%d\_%d\_%d\_%d\_%d\_%d\_%d",times.wYear,times.wMonth,times.wDay,times.wHour,times.wMinute,times.wSecond,times.wMilliseconds);  
this->soundName="./RecordSounds\\\\"+sTimeStr+".pcm";//获得音频的存放路径  
\}  
catch(...)  
\{  
this->soundName="./RecordSounds\\\\出错文件.pcm";//获得音频的存放路径  
\}  
  
return ;  
\}  
BOOL CIP\_PHONEDlg::getSound()  
\{  
if (!initAudioDevice())  
\{  
return FALSE;  
\}  
MMRESULT mRet=waveInOpen(&hWaveIn, WAVE\_MAPPER, &waveForm,(DWORD)MicCallBack, (DWORD)this, CALLBACK\_FUNCTION);  
if (mRet != MMSYSERR\_NOERROR)  
\{  
return FALSE;  
\}  
getTimeStr();//生成录音文件的名称  
pBuffer1 = new BYTE\[bufsize\];  
if (pBuffer1 == NULL)  
\{  
return FALSE;  
\}  
memset(pBuffer1,0,bufsize);  
Whdr1.lpData = (LPSTR)pBuffer1;  
Whdr1.dwBufferLength = bufsize;  
Whdr1.dwBytesRecorded = 0;  
Whdr1.dwUser = 0;  
Whdr1.dwFlags = 0;  
Whdr1.dwLoops = 1;  
  
pBuffer2 = new BYTE\[bufsize\];  
if (pBuffer2 == NULL)  
\{  
return FALSE;  
\}  
memset(pBuffer2,0,bufsize);  
Whdr2.lpData = (LPSTR)pBuffer2;  
Whdr2.dwBufferLength = bufsize;  
Whdr2.dwBytesRecorded = 0;  
Whdr2.dwUser = 0;  
Whdr2.dwFlags = 0;  
Whdr2.dwLoops = 1;  
waveInPrepareHeader(hWaveIn, &Whdr1, sizeof(WAVEHDR));//准备一个波形数据块头用于录音  
waveInPrepareHeader(hWaveIn, &Whdr2, sizeof(WAVEHDR));//准备二个波形数据块头用于录音  
waveInAddBuffer(hWaveIn, &Whdr1, sizeof (WAVEHDR));//指定波形数据块为录音输入缓存  
waveInAddBuffer(hWaveIn, &Whdr2, sizeof (WAVEHDR));//指定波形数据块为录音输入缓存  
waveInStart(hWaveIn);//开始录音  
  
delete \[\]pBuffer1;  
delete \[\]pBuffer2;  
waveInClose(hWaveIn);//停止录音  
return TRUE;  
\}  
  
DWORD CIP\_PHONEDlg::MicCallBack(HWAVEIN hWaveIn,UINT uMsg,DWORD dwInstance,DWORD dwParam1,DWORD dwParam2)  
\{  
CIP\_PHONEDlg\* pwnd=(CIP\_PHONEDlg\*)dwInstance;  
PWAVEHDR whd=(PWAVEHDR)dwParam1;  
switch(uMsg)  
\{  
case WIM\_OPEN:  
break;  
case WIM\_DATA:  
//保存数据  
pwnd->pf=fopen( pwnd->soundName, "ab+");//一定要以二进制数据写入，否则录入的音频会有杂音  
fwrite(whd->lpData, 1, whd->dwBufferLength, pwnd->pf);  
if (pwnd->isGetSound)  
\{  
waveInAddBuffer(hWaveIn,whd,sizeof(WAVEHDR));  
\}  
fclose(pwnd->pf);  
break;  
case WIM\_CLOSE:  
waveInStop(hWaveIn);  
waveInReset(hWaveIn);  
waveInClose(hWaveIn);  
break;  
default:  
break;  
\}  
return 0;  
\}

注意：在录音时，可能需要设置自己的电脑，使麦克风可以录音。