PHP 实现PCM转WAV
此扩展能快速将PCM格式的音波文件转换成WAV格式的音频文件，目前只为公司项目提供解决方案。
扩展参考于 helviojunior/WaveGenerator ，在此特别感谢！
安装
composer require jade/pcm-to-wav
使用
use PcmToWave\\PcmToWave; $input_file = \'./file/test.pcm\'; // 准备输入的文件 $output_file = \'./file/test.wav\'; // 预计输出的文件 $data = PcmToWave::init($pcm_file, $wav_file); // 调用转换
测试Demo使用
进入扩展包目录 cd vendor/jade/pcm-to-wav composer install cd test php Test.php
原理介绍
什么是 PCM 和 WAV ？
PCM ：PCM（Pulse Code Modulation—-脉码调制录音)。所谓 PCM 录音就是将声音等模拟信号变成符号化的脉冲列，再予以记录。 PCM 信号是由 1 、 0 等符号构成的数字信号，而未经过任何编码和压缩处理。与模拟信号比，它不易受传送系统的杂波及失真的影响。动态范围宽，可得到音质相当好的影响效果。
WAV ： WAV 是一种无损的音频文件格式， WAV 符合 PIFF(Resource Interchange File Format) 规范。所有的 WAV 都有一个文件头，这个文件头音频流的编码参数。WAV对音频流的编码没有硬性规定，除了 PCM 之外，还有几乎所有支持 ACM 规范的编码都可以为WAV的音频流进行编码。
PCM 和 WAV 的关系
简单地说, PCM 是音频的原始数据, WAV 则是一种封装音频数据的容器, 而且它的格式还很简单, 只是在数据开头添加一些和音频数据相关的头信息。
首先我们看一下WAV的格式规则, 如下图
了解这些规则后，我们就可以撸代码吧
1、 ChunkID 占4byte, 固定值\”RIFF\”
$ChunkID = array(0x52, 0x49, 0x46, 0x46); // RIFF 16进制的0x52等于10进制中的82，82对应的ASCII码为R
2、 ChunkSize 占4byte, 值为4 + (8 + SubChunk1Size) + (8 + SubChunk2Size), 其中如果原始数据是PCM, 简化为36 + SubChunk2Size
$ChunkSize = array(0x0, 0x0, 0x0, 0x0);
$ChunkSize = self::getLittleEndianByteArray(36 + $dataSize);
3、 Format 占4byte, 固定值\”WAVE\”
$FileFormat = array(0x57, 0x41, 0x56, 0x45); // WAVE
4、 Subchunk1ID 占4byte, 固定值\”ftm \”(注意空格补全4位)
$Subchunk1ID = array(0x66, 0x6D, 0x74, 0x20); // fmt
5、 Subchunk1Size 占4byte, 数据为PCM时, 值为16
$Subchunk1Size = array(0x10, 0x0, 0x0, 0x0); // 16 little endian
6、 AudioFormat 占2byte, 数据为PCM时, 值为1, 其他值表示数据进行过某种压缩
$AudioFormat = array(0x1, 0x0); // PCM = 1 little endian
7、 NumChannels 占2byte, 对应AudioRecord中的channelConfig, 单声道Mono = 1, 立体声Stereo = 2
if ($numchannels == 2) {
$fmt->NumChannels = array(0x2, 0x0); // 立体声为2
} else {
$fmt->NumChannels = array(0x1, 0x0); // 单声道为1
}
8、 SampleRate 占4byte, 对应AudioRecord中的sampleRateInHz, 即采样频率, 例如8000, 16000, 44100
$SampleRate = self::getLittleEndianByteArray($samplerate);
9、 ByteRate 占4byte, 值为SampleRate * BlockAlign
self::getLittleEndianByteArray($samplerate * $numchannels * ($bitspersample / 8));
10、 BlockAlign 占2byte, 值为NumChannels * BitsPerSample / 8
self::getLittleEndianByteArray($numchannels * ($bitspersample / 8), true);
11、 BitsPerSample 占2byte, 对应AudioRecord中的audioFormat, 8bits = 8, 16bits = 16
self::getLittleEndianByteArray($bitspersample, true);
12、 Subchunk2ID 占4byte, 固定值\”data\”, 即
$Subchunk2ID = array(0x64, 0x61, 0x74, 0x61); // data
13、 Subchunk2Size 占4byte, 描述音频数据的长度, 就是pcm文件大小
self::getLittleEndianByteArray(filesize($filename));
14、 Data 占pcm文件大小个byte, 表示原始的PCM音频数据
getLittleEndianByteArray 方法说明
getLittleEndianByteArray主要是将传递过来的数进行处理已转换成需要使用的数据，站几字节，就返回多少长度的数组
private static function getLittleEndianByteArray($lValue, $short = false)
{
$b = array(0, 0, 0, 0);
$running = $lValue / pow(16, 6);
$b[3] = floor($running);
$running -= $b[3];
$running *= 256;
$b[2] = floor($running);
$running -= $b[2];
$running *= 256;
$b[1] = floor($running);
$running -= $b[1];
$running *= 256;
$b[0] = round($running);
if ($short) { // 为 `true` 时返回长度为2的数组
$tmp = array_slice($b, 0, 2);
$b = $tmp;
}
return $b;
}
整个文件的开头44字节信息也基本说明完了，下面就说下处理类文件的实现，这边处理的逻辑先临时创建一个只有44字节的文件，然后将 PCM 文件的数据追加进该文件，最终根据WAV的格式规则实际计算出真实的头部44字节信息并将文件修改指针指向文件开头，然后修改为新产生的数据
