無論是文字、圖像還是聲音，都必須以一定的格式來組織和存儲起來，這樣播放器才知道以怎樣的方式去解析這一段數(shù)據(jù)，例如，對于原始的圖像數(shù)據(jù)，我們常見的格式有 YUV、Bitmap，而對于音頻來說，最簡單常見的格式就是 wav 格式了。

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wav 格式，與 bitmap 一樣，都是微軟開發(fā)的一種文件格式規(guī)范，它們都有一個相似之處，就是整個文件分為兩部分，第一部分是“文件頭”，記錄重要的參數(shù)信息，對于音頻而言，就包括：采樣率、通道數(shù)、位寬等等，對于圖像而言，就包括：圖像的寬高、色彩位數(shù)等等；第二部分是“數(shù)據(jù)塊”，即一幀一幀的二進制數(shù)據(jù)，對于音頻而言，就是原始的 PCM 數(shù)據(jù)；對于圖像而言，就是 RGB 數(shù)據(jù)。

前面幾篇文章講了如何利用 Android 平臺的 API 完成原始音頻信號的采集和播放，而本文則重點關(guān)注如何在 Android 平臺上，將采集到的 PCM 音頻數(shù)據(jù)保存到 wav 文件，同時，也介紹如何讀取和解析 wav 文件。

而文章最后，我還會給出一段 AudioDemo 程序，該程序?qū)⒆罱膸灼恼律婕暗降拇a綜合起來了，演示了一個完整的 Android 音頻從采集到播放的全過程。

下面言歸正傳，講講如何讀寫 wav 文件格式。

1. 文件頭

首先，我們了解一下 wav 格式的“文件頭”，可以參考這篇文章：《WAVE PCM soundfile format》

我們可以簡單地分析一下這個 wav 格式頭，它主要分為三個部分：

第一部分，屬于最“頂層”的信息塊，通過“ChunkID”來表示這是一個 “RIFF”格式的文件，通過“Format”填入“WAVE”來標(biāo)識這是一個 wav 文件。而“ChunkSize”則記錄了整個 wav 文件的字節(jié)數(shù)。

第二部分，屬于“fmt”信息塊，主要記錄了本 wav 音頻文件的詳細音頻參數(shù)信息，例如：通道數(shù)、采樣率、位寬等等（含義請參考我的第一篇文章《Android音頻開發(fā)（1）：基礎(chǔ)知識》）

第三部分，屬于“data”信息塊，由“Subchunk2Size”這個字段來記錄后面存儲的二進制原始音頻數(shù)據(jù)的長度。

分析到這里，我想大家應(yīng)該就明白了，其實，做一種多媒體格式的解析，也不是一件特別復(fù)雜的事，說白了，格式就是一種規(guī)范，告訴你，我的二進制數(shù)據(jù)是怎么存儲的，你應(yīng)該按照什么樣的方式來解析。

具體而言，我們可以定義一個如下的 Java 類來抽象和描述 wav 文件頭：

/*
 *  COPYRIGHT NOTICE  
 *  Copyright (C) 2016, Jhuster 
 *  https://github.com/Jhuster/AudioDemo
 *   
 *  @license under the Apache License, Version 2.0 
 *
 *  @file    WavFileHeader.java
 *  
 *  @version 1.0     
 *  @author  Jhuster
 *  @date    2016/03/19
 */
package com.jhuster.audiodemo.api;

public class WavFileHeader {    
   
    public String mChunkID = "RIFF";
    public int mChunkSize = 0;    
    public String mFormat = "WAVE";

    public String mSubChunk1ID = "fmt ";
    public int mSubChunk1Size = 16;
    public short mAudioFormat = 1;    
    public short mNumChannel = 1;
    public int mSampleRate = 8000;
    public int mByteRate = 0;
    public short mBlockAlign = 0;
    public short mBitsPerSample = 8;

    public String mSubChunk2ID = "data";
    public int mSubChunk2Size  = 0;
    
    public WavFileHeader() {
        
    }
    
    public WavFileHeader(int sampleRateInHz, int bitsPerSample, int channels) {          
        mSampleRate = sampleRateInHz;
        mBitsPerSample = (short)bitsPerSample;
        mNumChannel = (short)channels;                
        mByteRate = mSampleRate*mNumChannel*mBitsPerSample/8;
        mBlockAlign = (short)(mNumChannel*mBitsPerSample/8);
    }
}

具體每一個字段的含義，可以參考我上面給出的鏈接，下面我們再看看如何讀寫 wav 文件。

2. 讀寫 wav 文件

文章開頭已經(jīng)說過，其實說白了，wav 文件就是一段“文件頭”+“音頻二進制數(shù)據(jù)”，因此：

（1）寫 wav 文件，其實就是先寫入一個 wav 文件頭，然后再繼續(xù)寫入音頻二進制數(shù)據(jù)即可

（2）讀 wav 文件，其實也就是先讀一個 wav 文件頭，然后再繼續(xù)讀出音頻二進制數(shù)據(jù)即可

那么，在動手寫代碼之前，有兩點你需要搞清楚：

（1） wav 文件頭中，有哪些是“變化的”，哪些是“不變的”？

比如：文件頭開頭的“RIFF”字符串就是“不變的”部分，而用來記錄音頻數(shù)據(jù)總長度的“Subchunk2Size”變量就是屬于“變化的”部分，因為，再音頻數(shù)據(jù)沒有徹底全部寫完之前，你是無法知道一共寫入了多少字節(jié)的音頻數(shù)據(jù)的，因此，這個部分，需要用一個變量記錄起來，到全部寫完之后，再使用 Java 的“RandomAccessFile”類，將文件指針跳轉(zhuǎn)到“Subchunk2Size”字段，改寫一下默認值即可。

（2） 如何把 int、short 變量與 byte[] 的轉(zhuǎn)換

因為 wav 文件都是二進制的方式讀寫，因此，“WavFileHeader”類中定義的變量都需要轉(zhuǎn)換為byte字節(jié)流，具體轉(zhuǎn)換方法如下：

private static byte[] intToByteArray(int data) {
    return ByteBuffer.allocate(4).order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN).putInt(data).array();
}

private static byte[] shortToByteArray(short data) {
    return ByteBuffer.allocate(2).order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN).putShort(data).array();
} 

private static short byteArrayToShort(byte[] b) {
    return ByteBuffer.wrap(b).order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN).getShort();
}
    
private static int byteArrayToInt(byte[] b) {
    return ByteBuffer.wrap(b).order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN).getInt();
}

關(guān)于 wav 文件讀寫的類我已經(jīng)幫大家“封裝”好了，并且結(jié)合著前面幾篇文章給出的音頻采集和播放的代碼，完成了一個 AudioDemo 程序，放在我的 Github 上了，歡迎大家下載運行測試，然后結(jié)合著代碼具體學(xué)習(xí) Android 音頻相關(guān)技術(shù)，代碼地址：

https://github.com/Jhuster/AudioDemo

注：本系列文章的所有代碼，以后都會并入到該 demo 項目中。

3. 小結(jié)

關(guān)于如何在 Android 平臺讀寫 wav 格式的文件就介紹到這兒了