[轉貼]音頻錄入

一、數字音頻基礎知識
Fourier級數：
任何周期的波形可以分解成多個正弦波，這些正弦波的頻率都是整數倍。級數中其他正線波的頻率是基礎頻率的整數倍。基礎頻率稱為一級諧波。

PCM:
pulse code modulation,脈沖編碼調制，即對波形按照固定周期頻率采樣。為了保證采樣后數據質量，采樣頻率必須是樣本聲音最高頻率的兩倍，這就是Nyquist頻率。
樣本大小：采樣后用于存儲振幅級的位數，實際就是脈沖編碼的階梯數，位數越大表明精度越高，這一點學過數字邏輯電路的應該清楚。

聲音強度：
波形振幅的平方。兩個聲音強度上的差常以分貝(db)為單位來度量，

計算公式如下：
20*log(A1/A2)分貝。A1,A2為兩個聲音的振幅。如果采樣大小為8位，則采樣的動態范圍為20*log(256)分貝=48db。如果樣本大小為16位，則采樣動態范圍為20*log(65536)大約是96分貝，接近了人聽覺極限和痛苦極限，是再線音樂的理想范圍。windows同時支持8位和16位的采樣大小。

二、相關API函數，結構，消息
對于錄音設備來說，windows 提供了一組wave***的函數，比較重要的有以下幾個：

打開錄音設備函數
MMRESULT waveInOpen(
LPHWAVEIN phwi, //輸入設備句柄
UINT uDeviceID, //輸入設備ID
LPWAVEFORMATEX pwfx, //錄音格式指針
DWORD dwCallback, //處理MM_WIM_***消息的回調函數或窗口句柄，線程ID
DWORD dwCallbackInstance,
DWORD fdwOpen //處理消息方式的符號位
);
為錄音設備準備緩存函數
MMRESULT waveInPrepareHeader( HWAVEIN hwi, LPWAVEHDR pwh, UINT bwh );
給輸入設備增加一個緩存
MMRESULT waveInAddBuffer( HWAVEIN hwi, LPWAVEHDR pwh, UINT cbwh );
開始錄音
MMRESULT waveInStart( HWAVEIN hwi );
清除緩存
MMRESULT waveInUnprepareHeader( HWAVEIN hwi,LPWAVEHDR pwh, UINT cbwh);
停止錄音
MMRESULT waveInReset( HWAVEIN hwi );
關閉錄音設備
MMRESULT waveInClose( HWAVEIN hwi );
Wave_audio數據格式
typedef struct {
WORD wFormatTag; //數據格式，一般為WAVE_FORMAT_PCM即脈沖編碼
WORD nChannels; //聲道
DWORD nSamplesPerSec; //采樣頻率
DWORD nAvgBytesPerSec; //每秒數據量
WORD nBlockAlign;
WORD wBitsPerSample;//樣本大小
WORD cbSize;
} WAVEFORMATEX;
waveform-audio 緩存格式　
typedef struct {
LPSTR lpData; //內存指針
DWORD dwBufferLength;//長度
DWORD dwBytesRecorded; //已錄音的字節長度
DWORD dwUser;
DWORD dwFlags;
DWORD dwLoops; //循環次數
struct wavehdr_tag * lpNext;
DWORD reserved;
} WAVEHDR;
相關消息　
MM_WIM_OPEN:打開設備時消息，在此期間我們可以進行一些初始化工作
MM_WIM_DATA：當緩存已滿或者停止錄音時的消息，處理這個消息可以對緩存進行重新分配，實現不限長度錄音
MM_WIM_CLOSE：關閉錄音設備時的消息。
相對于錄音來說，回放就簡單的多了，用到的函數主要有以下幾個：
打開回放設備　
MMRESULT waveOutOpen(LPHWAVEOUT phwo, UINT uDeviceID, LPWAVEFORMATEX pwfx, DWORD dwCallback, DWORD dwCallbackInstance, DWORD fdwOpen );
為回放設備準備內存塊　
MMRESULT waveOutPrepareHeader(HWAVEOUT hwo, LPWAVEHDR pwh, UINT cbwh );

寫數據（放音）　
MMRESULT waveOutWrite(HWAVEOUT hwo, LPWAVEHDR pwh, UINT cbwh );
相應的也有三個消息，用法跟錄音的類似：

三、程序設計

一個錄音程序的簡單流程： 打開錄音設備waveInOpen===>準備wave數據頭waveInPrepareHeader===>
準備數據塊waveInAddBuffer===>開始錄音waveInStart===>停止錄音(waveInReset) ===>
關閉錄音設備(waveInClose)
當開始錄音后當buffer已滿時，將收到MM_WIM_DATA消息，處理該消息可以保存已錄好數據。

回放程序比這個要簡單的多：　打開回放設備waveOutOpen===>準備wave數據頭waveOutPrepareHeader===>寫wave數據waveOutWrite===>
停止放音(waveOutRest) ===>關閉回放設備(waveOutClose)
如何處理MM消息： MSDN告訴我們主要有 CALLBACK_FUNCTION、CALL_BACKTHREAD、CALLBACK_WINDOW 三種方式，常用的是
Thread,window方式。
線程模式
waveInOpen(&hWaveIn,WAVE_MAPPER,&waveform,m_ThreadID,NULL,CALLBACK_THREAD)，我們可以繼承MFC的CwinThread類，只要相應的處理線程消息即可。
MFC線程消息的宏為：

ON_THREAD_MESSAGE,
可以這樣添加消息映射： ON_THREAD_MESSAGE(MM_WIM_CLOSE, OnMM_WIM_CLOSE)
窗口模式
類似于線程模式，參見源程序即可