S3C2416裸機(jī)開(kāi)發(fā)系列十九_(tái)Fatfs下播放錄音wav音頻文件
掃描二維碼
隨時(shí)隨地手機(jī)看文章
標(biāo)簽：wavfatfs音頻播放s3c2416sd驅(qū)動(dòng)
2014-06-11 09:551938人閱讀評(píng)論(0)收藏舉報(bào)
分類(lèi)：
s3c2416裸機(jī)開(kāi)發(fā)（24）
版權(quán)聲明：本文為博主原創(chuàng)文章，未經(jīng)博主允許不得轉(zhuǎn)載。
目錄(?)[+]
S3C2416裸機(jī)開(kāi)發(fā)系列十九Fatfs下播放錄音wav音頻文件象棋小子 1048272975
對(duì)于多媒體資源，一般都是以文件的形式存儲(chǔ)在固化存儲(chǔ)器中。Fatfs所支持的fat32為windows支持的文件系統(tǒng)，因此在嵌入式系統(tǒng)中采用Fatfs文件系統(tǒng)可極大地?cái)U(kuò)展系統(tǒng)的應(yīng)用。例如，把計(jì)算機(jī)上圖片，音頻，視頻，文本等資源直接拷貝到嵌入式系統(tǒng)中的固化存儲(chǔ)器中，在系統(tǒng)中即可直接應(yīng)用這些資源。把嵌入式系統(tǒng)中錄制的音頻、視頻直接保存成一定的格式，在計(jì)算機(jī)上可直接播放處理，把傳感器采集的數(shù)據(jù)保存成txt或dat文件，在計(jì)算機(jī)上通過(guò)處理生成數(shù)據(jù)曲線(xiàn)分析等。筆者此處就wav音頻文件的播放與錄音進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。
1. wav音頻格式Wave是錄音時(shí)用的標(biāo)準(zhǔn)windows文件格式，文件擴(kuò)展名為”.wav”，數(shù)據(jù)本身的格式為PCM或壓縮型，它是由微軟與IBM聯(lián)合開(kāi)發(fā)的用于音頻數(shù)字存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)，采用RIFF文件格式結(jié)構(gòu)。
RIFF全稱(chēng)資源互換文件格式，是windows下大部分多媒體文件遵循的一種文件結(jié)構(gòu)，除了本文所說(shuō)的波形格式數(shù)據(jù)(.wav)，采用RIFF格式結(jié)構(gòu)的文件還有音頻視頻交錯(cuò)格式(.avi)、位圖格式(.rdi)、MIDI格式(.rmi)、調(diào)色板格式(.pal)、多媒體電影(.rmn)、動(dòng)畫(huà)光標(biāo)(.ani)。
RIFF結(jié)構(gòu)的基本單元為chunk，它的結(jié)構(gòu)如下：
struct chunk {
unsignedint id; /* 塊標(biāo)志 */
unsignedint size; /* 塊大小 */
unsigned chardata[size]; /* 塊內(nèi)容 */
}
Id為4個(gè)ascii字符組成，用來(lái)識(shí)別塊中所包含的數(shù)據(jù)，如”RIFF”、”WAV ”、”data”、”fmt ”等；size是存儲(chǔ)在data域中數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度，不包括id與size域的大??；data[size]為該塊保存的數(shù)據(jù)，以字為單位排列。
wav音頻文件作為RIFF結(jié)構(gòu)，其由若干個(gè)chunk組成，按照在文件中的位置包括：RIFF chunk，fmt chunk，fact chunk(可選)，data chunk。所有RIFF結(jié)構(gòu)文件均會(huì)首先包含RIFF chunk，并指明RIFF類(lèi)型，此處為”WAVE”。對(duì)于wav文件，在fmt chunk中指明音頻文件的信息，例如采樣位數(shù)、采樣頻率、聲道數(shù)、編碼方式等。對(duì)于壓縮型wav音頻，還會(huì)有一個(gè)fact chunk，用以指明解壓后音頻數(shù)據(jù)的大小，對(duì)于PCM非壓縮wav文件，并沒(méi)有該chunk。音頻數(shù)據(jù)保存在data chunk中，根據(jù)fmt chunk中指明的聲道數(shù)以及采樣位數(shù)，wav音頻數(shù)據(jù)存放形式有不同的方式。
一個(gè)PCM格式的wav結(jié)構(gòu)定義Wav.h如下：
#ifndef __WAV_H__
#define __WAV_H__
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
//資源互換文件格式RIFF，樹(shù)狀結(jié)構(gòu)，基本單位是chunk，整個(gè)文件由chunk構(gòu)成
typedef struct RIFF_HEADER {
char Riff_ID[4];
unsigned int Riff_Size;//記錄整個(gè)RIFF文件的大小，除ID和Size這兩個(gè)變量
char Riff_Format[4];
} RIFF_HEADER;
typedef struct WAVE_FORMAT {
unsigned short FormatTag; //聲音的格式代號(hào)
unsigned short Channels; //聲音通道
unsigned int SamplesPerSec; //采樣率
unsigned int AvgBytesPerSec; //=采樣率*區(qū)塊對(duì)其單位
unsigned short BlockAlign; //區(qū)塊對(duì)其單位=每個(gè)取樣所需位數(shù)*聲音通道/8
unsigned short BitsPerSample; //每個(gè)取樣所需位數(shù)
} WAVE_FORMAT;
typedef struct FMT_CHUNK {
char Fmt_ID[4];
unsigned int Fmt_Size;//記錄fmt的大小
WAVE_FORMAT WaveFormat;
} FMT_CHUNK;
typedef struct DATA_CHUNK {
char Data_ID[4];
unsigned int Data_Size;//記錄data區(qū)的大小
} DATA_CHUNK;
typedef struct WAVE_HEADER {
RIFF_HEADER RiffHeader;
FMT_CHUNK FmtChunk;
DATA_CHUNK DataChunk;
} WAVE_HEADER;
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif /*__WAV_H__*/
根據(jù)以上的wav結(jié)構(gòu)定義，一個(gè)錄音文件的wav文件頭可如下定義：
static WAVE_HEADER RecorderWaveHeader = {
'R', 'I', 'F', 'F',
sizeof(WAVE_HEADER) - 8,//整個(gè)wave文件大小,初始化值
'W', 'A', 'V', 'E',
'f', 'm', 't', ' ',
sizeof(FMT_CHUNK) - 8,
1,//編碼方式，線(xiàn)性PCM編碼
1,//單聲道
10000,//采樣率為10k
20000,//每個(gè)采樣2個(gè)字節(jié)
2,//每個(gè)采樣2個(gè)字節(jié)
16,//每個(gè)采樣需16位
'd', 'a', 't', 'a',
0, //data長(zhǎng)度初始化為0
};
2. wav音頻文件的播放或錄音sd卡由于其可插拔、靈活性好，通常應(yīng)用于設(shè)備的擴(kuò)展存儲(chǔ)應(yīng)用。計(jì)算機(jī)上wav音頻等文件可輕易地拷貝到fat32格式的sd卡上，在嵌入式系統(tǒng)中要使用sd卡，首先需實(shí)現(xiàn)sd卡驅(qū)動(dòng)，這在前面的章節(jié)有詳細(xì)的介紹，此處不再詳述。fat32文件的讀寫(xiě)還需要相應(yīng)文件系統(tǒng)的接口支持，此處選用Fatfs，對(duì)于不同的嵌入式系統(tǒng)，這是需要移植的部分，關(guān)于s3c2416下Fatfs文件系統(tǒng)的移植在前面章節(jié)有詳細(xì)的介紹，此處不再詳述。從wav文件讀出音頻數(shù)據(jù)后(播放)，還需要把音頻數(shù)據(jù)傳輸給聲卡，聲卡還原出聲音模擬信號(hào)，即可聽(tīng)到聲音。音頻數(shù)據(jù)的處理需要用到音頻編解碼器，數(shù)據(jù)的傳輸也有一定的音頻總線(xiàn)要求，因此還需要音頻驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)，這部分在前面的章節(jié)有詳細(xì)的介紹，此處不再詳述。
3. 應(yīng)用實(shí)例工程中利用串口對(duì)耳機(jī)音量進(jìn)行加大、調(diào)小，對(duì)Mic錄音進(jìn)行靈敏度的調(diào)節(jié)，通過(guò)串口輸入進(jìn)行播放wav音頻或開(kāi)始錄音。播放時(shí)實(shí)時(shí)顯示播放進(jìn)度并可按下’s’后停止播放，錄音時(shí)實(shí)時(shí)顯示錄音wav文件的大小并可按下’s’后停止錄音。
main.c的內(nèi)容如下:
#include"s3c2416.h"
#include"UART0.h"
#include"ff.h"
#include"diskio.h"
#include "RTC.h"
#include"Wav.h"
#include"IIS.h"
#include"IIC.h"
#include"WM8960.h"
staticWAVE_HEADER RecorderWaveHeader = {
'R', 'I', 'F', 'F',
sizeof(WAVE_HEADER) - 8,//整個(gè)wave文件大小
'W', 'A', 'V', 'E',
'f', 'm', 't', ' ',
sizeof(FMT_CHUNK) - 8,
1,//編碼方式，線(xiàn)性PCM編碼
1,//單聲道
10000,//采樣率為10k
20000,//每個(gè)采樣2個(gè)字節(jié)
2,//每個(gè)采樣2個(gè)字節(jié)
16,//每個(gè)采樣需16位
'd', 'a', 't', 'a',
0, //data長(zhǎng)度初始化為0
};
// 音頻數(shù)據(jù)緩存20KB
unsigned charAudioBuffer[20*1024];
int main()
{
FATFS fs;
FIL file;
FRESULT Res;
unsigned int i;
unsigned int BufferLen;
unsigned char *pData;
WAVE_HEADER WaveHeader;
int ByteWrite, ByteRead;
unsigned char State;
unsigned char VolumeLevel;
unsigned short Command;
const char Path1[] = "test.wav";
const char Path2[] = "1.wav";
char FilePath[256];
unsigned int Size = 0;
unsigned int AudioSize = 0;
unsigned int TotalSize = 0;
RTC_Time Time = {
2014, 5, 22, 23, 00, 0, 5
};
RTC_Init(&Time); // RTC初始化
Uart0_Init(); // 串口初始化
IIC_Init(); //IIC初始化,音頻芯片控制
IIS_Init(); // IIS音頻接口初始化
WM8960_Init(); // 音頻編解碼器初始化
RTC_GetTime(&Time); // 顯示RTC時(shí)間
Uart0_Printf("Time: %4d/%02d/%02d%02d:%02d:%02drn", Time.Year,
Time.Month, Time.Day, Time.Hour,Time.Min, Time.Sec);
f_mount(&fs, "" , 0);
ByteRead = 0;
pData = (unsigned char *)0;
for (i=0; i FilePath[i] = Path1[i]; } State = 1; // 進(jìn)入播放test.wav狀態(tài) while(1) { switch (State) { case 0: // 操作選擇 WM8960_HeadphoneStop(); WM8960_RecorderStop(); IIS_TxPause(); IIS_RxPause(); Uart0_SendString("rnSelect:rn" "0: Play test.wavrn"
下載文檔
