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用 Qt 的 QAudioOutput 类播放 WAV 音频文件(使用了libsndfile外部库)

用 Qt 的 QAudioOutput 类播放 WAV 音频文件

最近有一个项目,需要同时控制 4 个声卡播放不同的声音,声音文件很简单就是没有任何压缩的 wav 文件。 如果只是播放 wav 文件,那么 Qt 里简单的 QSound 类是最适合的。但是 QSound 有一个很大的缺陷就是无法选择用哪个声卡。一番研究之后,决定用 QAudioOutput 来播放 WAV 音频文件。

网上也能找到几篇相关的文章,比如:

http://blog.csdn.net/qyee16/article/details/17062413 
http://blog.csdn.net/GoForwardToStep/article/details/52805459 
http://blog.csdn.net/caoshangpa/article/details/51224587

但是这几篇文章的实现方法其实都有问题。把这几篇文章中的代码精简一下,可以简化成:

    QFile inputFile;      inputFile.setFileName("test.wav");      inputFile.open(QIODevice::ReadOnly);      QAudioOutput *audio = new QAudioOutput( format, 0);      audio->start(&inputFile);  

这里都没有注意到 wav 文件是有文件头的,播放时我们需要跳过文件头。他们的代码中音频格式也都是硬编码的,这样换一个不同的音频格式的 wav 文件播放出来的声音肯定就不对了。

所以严谨的方法是解析 wav 文件的文件头,获取音频格式,然后跳到音频数据区。播放音频数据区的数据。

解析文件头的方法并不太难,网上这样的文章也很多。百度搜索:c++ 读取 wav 文件 可以获得大量的文章,这里就不多说了。

解析文件头的方法不难但是很繁琐,我偷懒直接用了个第三方的库: libsndfile。

这个库我以前也有介绍: http://blog.csdn.net/liyuanbhu/article/details/10143157

这里主要说说如何和 QAudioOutput 一起使用。 介绍两种方式,一种采用面向过程的编程模式,另一种面向对象的方式。

面向过程的编程模式就是按照 C 语言的使用习惯那样,现将 wav 文件中的数据读取到一个数组中。然后再想办法把这个数组播放出来。 Qt 中对数组的封装是 QByteArray。所以代码可以这样写:

    QString fileName = "C:/Program Files (x86)/Tencent/QQGAME/ClientCommon/1010/Sound/chat/1001.wav";    SNDFILE * sndfile;    SF_INFO sfinfo = {0, 0, 0, 0, 0, 0};    sndfile = sf_open(fileName.toLocal8Bit(), SFM_READ, &sfinfo);    int size = sf_seek(sndfile, 0, SEEK_END);    sf_seek(sndfile, 0, SEEK_SET);    QByteArray array(size * 2, 0);    sf_read_short(sndfile, (short *)array.data(), size);

第二步就是如何将 QByteArray 播放出来了。Qt 中有一个 QBuffer 类,可以将 QByteArray 包装成一个 QIODevice。 所以下面的代码可以这样写:

    QBuffer buffer(&array);    buffer.open(QIODevice::ReadWrite);    QAudioFormat audioFormat;    audioFormat.setCodec("audio/pcm");    audioFormat.setByteOrder(QAudioFormat::LittleEndian);    audioFormat.setSampleRate(sfinfo.samplerate);    audioFormat.setChannelCount(sfinfo.channels);    audioFormat.setSampleSize(16);    audioFormat.setSampleType(QAudioFormat::SignedInt);    QAudioOutput *audio = new QAudioOutput(QAudioDeviceInfo::defaultOutputDevice(), audioFormat );    audio->start(&buffer);

至此,第一种方法就完成了。但是这种方法不够面向对象,所以就有了后面第二种方法。

既然 QAudioOutput 只能与 QIODevice 联用。我们就构造一个派生自 QIODevice 的类。这个类实现对 wav 文件的读写。

派生 QIODevice 还是比较简单的,我们只需要实现两个纯虚函数:

    qint64 readData(char * data, qint64 maxSize) ;    qint64 writeData(const char * data, qint64 maxSize);

为了使用方便,我多实现了些函数。下面是头文件。

    #ifndef WAVFILE_H    #define WAVFILE_H    #include "sndfile.h"    #include <QIODevice>    #include <QAudioFormat>    class WAVFile : public QIODevice    {    public:        WAVFile();        ~WAVFile();        bool isSequential() const {return false;}        bool open(QString fileName, OpenMode mode, QAudioFormat format = QAudioFormat());        void close();        bool canReadLine() const {return false;}        qint64 pos() const;        qint64 size() const;        bool seek(qint64 pos);        bool atEnd() const;        bool reset();        QAudioFormat format();    protected:        qint64 readData(char * data, qint64 maxSize) ;        qint64 writeData(const char * data, qint64 maxSize);    private:        SNDFILE * m_sndfile;        SF_INFO m_info;        QString m_fileName;    };    #endif // WAVFILE_H

之后是 C++ 代码:

    #include "wavfile.h"    WAVFile::WAVFile()    {    }    qint64 WAVFile::pos() const    {        sf_count_t p = sf_seek(m_sndfile, 0, SEEK_CUR);        return p;    }    qint64 WAVFile::size() const    {        sf_count_t p = sf_seek(m_sndfile, 0, SEEK_END);        return p;    }    bool WAVFile::seek(qint64 pos)    {        sf_seek(m_sndfile, pos, SEEK_SET);        return true;    }    bool WAVFile::atEnd() const    {        if(pos() == size())        {            return true;        }        return false;    }    bool WAVFile::reset()    {        sf_count_t p = sf_seek(m_sndfile, 0, SEEK_SET);        if(p == -1)        {            return false;        }        return true;    }    bool WAVFile::open(QString fileName, OpenMode mode, QAudioFormat format)    {        int snd_mode;        switch(mode)        {        case QIODevice::ReadOnly:            snd_mode = SFM_READ;            m_info.channels = 0;            m_info.format = 0;            m_info.frames = 0;            m_info.samplerate = 0;            break;        case QIODevice::WriteOnly:            snd_mode = SFM_WRITE;            m_info.channels = format.channelCount();            m_info.format = SF_FORMAT_WAV;            m_info.frames = 0;            m_info.samplerate = format.sampleRate();            break;        case QIODevice::ReadWrite:            snd_mode = SFM_RDWR;            break;        default:            return false;        }        m_sndfile = sf_open(fileName.toLocal8Bit(), snd_mode, &m_info);        QIODevice::open(mode);        return m_sndfile;    }    qint64 WAVFile::readData(char * data, qint64 maxSize)    {        return sf_read_raw(m_sndfile, data, maxSize);    }    qint64 WAVFile::writeData(const char * data, qint64 maxSize)    {        return sf_write_raw(m_sndfile, data, maxSize);    }    QAudioFormat WAVFile::format()    {        QAudioFormat audioFormat;        audioFormat.setCodec("audio/pcm");        audioFormat.setByteOrder(QAudioFormat::LittleEndian);        audioFormat.setSampleRate(m_info.samplerate);        audioFormat.setChannelCount(m_info.channels);        switch(m_info.format & 0x0f)        {        case SF_FORMAT_PCM_U8:            audioFormat.setSampleSize(8);            audioFormat.setSampleType(QAudioFormat::UnSignedInt);            break;        case SF_FORMAT_PCM_S8:            audioFormat.setSampleSize(8);            audioFormat.setSampleType(QAudioFormat::SignedInt);            break;        case SF_FORMAT_PCM_16:            audioFormat.setSampleSize(16);            audioFormat.setSampleType(QAudioFormat::SignedInt);            break;        case SF_FORMAT_PCM_24:            audioFormat.setSampleSize(24);            audioFormat.setSampleType(QAudioFormat::SignedInt);            break;        case SF_FORMAT_PCM_32:            audioFormat.setSampleSize(32);            audioFormat.setSampleType(QAudioFormat::SignedInt);            break;        default:            audioFormat.setSampleSize(8);            audioFormat.setSampleType(QAudioFormat::UnSignedInt);            break;        }        return audioFormat;    }    void WAVFile::close()    {        sf_close(m_sndfile);    }    WAVFile::~WAVFile()    {    }

有了这个 WAVFile 类之后,剩下的代码就很简单了。

    WAVFile inputFile = new WAVFile;    inputFile->open(f1, QIODevice::ReadOnly);    QAudioOutput audio = new QAudioOutput(QAudioDeviceInfo::defaultOutputDevice(), inputFile->format() );    connect(audio, SIGNAL(stateChanged(QAudio::State)), this, SLOT(audio0(QAudio::State)));    if(inputFile->isReadable())    {        audio->start(inputFile);    }

这里多说两句,代码刚写好时一直播放不出声音。检查了好久发现是 inputFile->isReadable() 一直都是 false 状态。原因是刚开始我们没在 open 函数中调用 QIODevice::open(mode)。类似这样的小问题估计代码中还有一些。等我以后测试出问题时再修改吧。

写到这里,这篇文章就差不多了。希望对大家有用。

 

http://blog.csdn.net/liyuanbhu/article/details/53208269

用 Qt 的 QAudioOutput 类播放 WAV 音频文件(使用了libsndfile外部库)