若该文为原创文章,未经容许不得转载
原博主博客地址:https://blog.csdn.net/qq21497936
原博主博客导航:https://blog.csdn.net/qq21497936/article/details/102478062
本文章博客地址:https://blog.csdn.net/qq21497936/article/details/108596396
红瘦子(红模拟)的博文大全:开发技术汇合(蕴含Qt实用技术、树莓派、三维、OpenCV、OpenGL、ffmpeg、OSG、单片机、软硬联合等等)继续更新中…(点击传送门)

Qt开发专栏:三方库开发技术(点击传送门)

上一篇:《SDL开发笔记(一):SDL介绍、编译应用以及工程模板》
下一篇:敬请期待


前言

  对于Qt利用来说,为了更大的跨平台通用性,应用SDL播放音频,同时也能做更多的裁减操作。


声波

  声音是通过空气流传的一种间断的波,简称声波。声音的强弱体现在声波压力的大小上,音调的音调体现在声音的频率上。
  声音信号由两个基本参数是频率和复读。信号的频率指的是信号每秒变动的次数,用Hz示意。
频率范畴为20Hz~20Khz的信号成为音频信号。该范畴内的音频声音幅度在0~120dB之间,可被人感知到。
声音转换为数字信号,则成为音频信号。


音频信号

  音频信号(acoustic signals)是带有语音、音乐和音效的有法则的声波的频率、幅度变动信息载体。依据声波的特色,可把音频信息分类为规定音频和不规则声音。其中规定音频又能够分为语音、音乐和音效。规定音频是一种间断变动的模拟信号,可用一条间断的曲线来示意,称为声波。
  声音的三个因素是音调、音强和音色。声波或正弦波有三个重要参数:频率 0、幅度An和相位n ,这也就决定了音频信号的特色。
  对音频信号进行采样,模拟信号数字化后,就是数字音频信号了。


数字音频信号

  数字音频计算机数据的存储是以0、1的模式存取的,那么数字音频就是首先将音频文件转化,接着再将这些电平信号转化成二进制数据保留,播放的时候就把这些数据转换为模仿的电平信号再送到喇叭播出,数字声音和个别磁带、播送、电视中的声音就存储播放形式而言有着本质区别。相比而言,它具备存储不便、存储老本低廉、存储和传输的过程中没有声音的失真、编辑和解决十分不便等特点。
  数字音频信号,就是咱们最终解决的音频数据。
  音频数字信号信号具备几个特色:

量化级

  简略地说就是形容声音波形的数据是多少位的二进制数据,通常用bit做单位,如16bit、24bit。16bit量化级记录声音的数据是用16位的二进制数,因而,量化级也是数字声音品质的重要指标。咱们形容数字声音的品质,通常就形容为24bit(量化级)、48KHz采样,比方规范CD音乐的品质就是16bit、44.1KHz采样。

声道

  能够简略的了解为通过一个振膜采样到的音频数据就是一个声道,两个振膜就是两个声道,以此类推。振膜个别有大、中、小三种尺寸,尺寸越大,对声波越敏感,老本也越高。一个麦克风外面有的有一个振膜,有的有两个振膜。一个振膜的麦克风进行的是Mono单声道录音,两个振膜的麦克风进行的是Stereo双声道立体声录音。五声道盘绕立体声录音就是麦克风1录取东北方向的声音,麦克风2录取东南方向的声音,麦克风3录取东北方向的声音,麦克风4录取西北方向的声音,麦克风5录取正前方的声音。另外还有四声道盘绕立体声录音和七声道盘绕立体声录音。

采样率

  简略地说就是通过波形采样的办法记录1秒钟长度的声音,须要多少个数据。44KHz采样率的声音就是要花费44000个数据来形容1秒钟的声音波形。原则上采样率越高,声音的品质越好。

比特率

一种数字音乐压缩效率的参考性指标,示意记录音频数据每秒钟所须要的均匀比特值(比特是电脑中最小的数据单位,指一个0或者1的数),通常咱们应用Kbps(艰深地讲就是每秒钟1024比特)作为单位。CD中的数字音乐比特率为1411.2Kbps(也就是记录1秒钟的CD音乐,须要1411.2×1024比特的数据),近乎于CD音质的MP3数字音乐须要的比特率大概是112Kbps~128Kbps。

压缩率

  通常指音乐文件压缩前和压缩后大小的比值,用来简略形容数字声音的压缩效率。


SDL音频播放流程解析

  根本流程如下:

步骤一:初始化子系统

  初始化音频系统,其余多余的零碎不必初始化。

步骤二:依据音频信息关上音频设备

  填充好SDL_AudioSpec音频信息,关上音频设备,此时会返回最靠近的音频设备,若没有靠近的则第二个参数返回0,此时咱们间接第二个参数如0,无需返回。

步骤三:开始播放

  应用SDL_PauseAudio(0)进行播放。

步骤四:循环补充数据

  依据缓冲区数据长度和文件残余的数据长度进行补充,若缓冲区数据没了,就补充一次,应用SDL_Delay进行1ms的提早,用以后缓存区残余未播放的长度大于0联合后面的提早进行期待。

步骤四(附加):回调函数

  开始播放后,会有音频其余子线程来调用回调函数,进行音频数据的补充,通过测试每次补充4096个字节。

步骤五:敞开音频设别

步骤六:退出SDL零碎


SDL播放音频相干变量

struct SDL_AudioSpec

  SDL_AudioSpec是蕴含音频输入格局的构造体,同时它也蕴含当音频设备须要更多数据时调用的回调函数,此构造体是要害。

typedef struct SDL_AudioSpec{    int freq;                   // DSP频率—每秒采样数    SDL_AudioFormat format;     // 音频数据格式    Uint8 channels;             // 通道数1-单声道,2-立体声    Uint8 silence;              // 音频缓冲静音值(计算)    Uint16 samples;             // 根本是512、1024设置不适合可能会导致卡顿’    Uint16 padding;             // 对于某些编译环境是必须的    Uint32 size;                // 音频缓冲区大小(字节)(计算)    SDL_AudioCallback callback; // 为音频设备提供数据回调(空值应用SDL 本身事后定义的SDL_QueueAudio ()回调函数)    void *userdata;             // 传递给回调的Userdata(对于空回调疏忽)} SDL_AudioSpec;

  举例:播放pcm音频“匆匆那年-44100-16位-双通道.pcm”

// 音频构造体设置SDL_AudioSpec sdlAudioSpec;sdlAudioSpec.freq = 44100;sdlAudioSpec.format = AUDIO_S16SYS;sdlAudioSpec.channels = 1;sdlAudioSpec.silence = 0;sdlAudioSpec.samples = 1024;sdlAudioSpec.callback = callBack_fillAudioData;sdlAudioSpec.userdata = 0;


SDL播放音频相干原型

SDL_Init()

int SDLCALL SDL_Init(Uint32 flags);

  应用此函数初始化SDL库,必须在应用大多数其余SDL函数之前调用它,初始化的时候尽量做到“够用就好”,而不要用SDL_INIT_EVERYTHING。会呈现一些不可预知的问题。

  • 参数一:输出初始化的设施

SDL_OpenAudio()

int SDL_OpenAudio(SDL_AudioSpec * desired,                  SDL_AudioSpec * obtained);

  此函数应用所需参数关上音频设备,而后如果胜利,则返回0,将理论硬件参数放入已取得指向的构造。如果取得的为空,则音频传递给回调函数的数据将被保障在申请的格局,并将主动转换为硬件音频格式(如有必要)。如果失败,此函数返回-1,则无奈关上音频设备,或无奈设置音频线程。

  • 参数一:输出须要关上的音频设备参数;
  • 参数二:返回关上胜利的音频设备参数;

SDL_PauseAudio()

extern DECLSPEC void SDLCALL SDL_PauseAudio(int pause_on);

  暂停音频性能。函数暂停和勾销暂停音频回调解决。
  关上音频后,应应用参数0调用它们开始播放声音的设施。这样就能够在关上音频设备后平安地初始化回调函数的数据。
  暂停期间,静音将写入音频设备。

SDL_MixAudio:混音播放函数

void SDL_MixAudio(Uint8 * dst,                 const Uint8 * src,                 Uint32 len,                 int volume);

  这须要播放音频格式和混音的两个音频缓冲区它们执行加法、音量调节和溢出剪辑。音量的范畴从0到128,应设置为SDL_MIX_MAXVOLUME全音频音量。留神这不会扭转硬件的音量。
这是为了不便起见,能够混合音频数据。

  • 参数一:指标数据,这个是回调函数外面的stream指针指向的,间接应用回调的stream指针即可。
  • 参数二:音频数据,这个是将须要播放的音频数据混到stream外面去,那么这里就是咱们须要填充的播放的数据。
  • 参数三:音频数据的长度,这个是咱们填充过来的长度。
  • 参数四:音量,0~128范畴,SAL_MIX_MAXVOLUME为128,设置的是软音量,不是硬件的音响。

SDL_Delay()

void SDL_Delay(Uint32 ms);

  在返回之前期待指定的毫秒数。

SDL_Quit()

void SDLCALL SDL_Quit(void);

  此函数用于革除所有初始化的子系统。在所有退出条件后调用它。


Demo源码

void SDLManager::testPlayPCM(){    int ret = 0;    // 音频构造体    SDL_AudioSpec sdlAudioSpec;//    sdlAudioSpec.freq = 44100;    sdlAudioSpec.freq = 22050;//    sdlAudioSpec.format = AUDIO_U8; // x//    sdlAudioSpec.format = AUDIO_S8; // x//    sdlAudioSpec.format = AUDIO_U16LSB; // x//    sdlAudioSpec.format = AUDIO_S16LSB; // √//    sdlAudioSpec.format = AUDIO_U16MSB; // x//    sdlAudioSpec.format = AUDIO_U16LSB; // x//    sdlAudioSpec.format = AUDIO_S16MSB; // x//    sdlAudioSpec.format = AUDIO_U16; // x    sdlAudioSpec.format = AUDIO_S16; // √//    sdlAudioSpec.format = AUDIO_S16SYS; // x//    sdlAudioSpec.format = AUDIO_S32SYS; // x//    sdlAudioSpec.format = AUDIO_F32SYS; // x//    sdlAudioSpec.format = AUDIO_F32MSB; // x    sdlAudioSpec.channels = 1;    sdlAudioSpec.silence = 0;    sdlAudioSpec.samples = 1024;    // 导致谬误512~1024之间    sdlAudioSpec.callback = callBack_fillAudioData;    sdlAudioSpec.userdata = 0;    QString fileName;#if 0    fileName = "testPCM/王妃-22050-16位-单通道.pcm";    sdlAudioSpec.freq = 22050;    sdlAudioSpec.channels = 1;    sdlAudioSpec.format = AUDIO_S16;#endif#if 1    fileName = "testPCM/匆匆那年-44100-16位-双通道.pcm";    sdlAudioSpec.freq = 44100;    sdlAudioSpec.channels = 2;    sdlAudioSpec.format = AUDIO_S16;#endif#if 0    fileName = "testPCM/北京北京8k16bits单声道.pcm";    sdlAudioSpec.freq = 8000;    sdlAudioSpec.channels = 1;    sdlAudioSpec.format = AUDIO_S16;#endif#if 0    fileName = "testPCM/冰雨片段48k16bit单声道.pcm";    sdlAudioSpec.freq = 48000;    sdlAudioSpec.channels = 1;    sdlAudioSpec.format = AUDIO_S16;#endif#if 0    fileName = "testPCM/浪花一朵朵片段48k16bit单声道.pcm";    sdlAudioSpec.freq = 48000;    sdlAudioSpec.channels = 1;    sdlAudioSpec.format = AUDIO_S16;#endif    QFile file(fileName);    if(!file.open(QIODevice::ReadOnly))    {        LOG << "Failed" << file.exists();        return;    }    // 步骤一:初始化音频子系统    ret = SDL_Init(SDL_INIT_AUDIO);    if(ret)    {        LOG << "Failed";        return;    }    // 步骤二:关上音频设备    ret = SDL_OpenAudio(&sdlAudioSpec, 0);    if(ret)    {        LOG << "Failed";        return;    }    // 步骤三:开始播放    SDL_PauseAudio(0);#if 1    // 步骤四:一次性读取所有的数据    QByteArray data = file.readAll();    int pos = 0;    _audioPos = (uint8_t *)data.data();    _audioLen = data.size();    pos += data.size();    while(_audioLen > 0)    {        SDL_Delay(1);    }#else    // 步骤四:一次性读取4096    int readSize = 4096;    while(true)    {        _audioPos = (uint8_t *)file.read(readSize).data();        _audioLen = readSize;        while(_audioLen > 0)        {            SDL_Delay(1);        }    }#endif    // 步骤:播放结束    SDL_CloseAudio();    // 步骤:开释SDL    SDL_Quit();    if(file.isOpen())    {        file.close();        return;    }}void SDLManager::callBack_fillAudioData(void *userdata, uint8_t *stream, int len){    SDL_memset(stream, 0, len);    if(_audioLen == 0)    {        return;    }    len = (len > _audioLen ? _audioLen : len);    SDL_MixAudio(stream, _audioPos, len, SDL_MIX_MAXVOLUME);    _audioPos += len;    _audioLen -= len;    // 每次加载4096    LOG << len;}


工程模板:对应版本号v1.1.0

  对应版本号v1.1.0:播放裸PCM数据。


上一篇:《SDL开发笔记(一):SDL介绍、编译应用以及工程模板》
下一篇:敬请期待


原博主博客地址:https://blog.csdn.net/qq21497936
原博主博客导航:https://blog.csdn.net/qq21497936/article/details/102478062
本文章博客地址:https://blog.csdn.net/qq21497936/article/details/108596396