有声的世界，聊一聊音频
之前突然对音频解码的库感兴趣了，于是下载了一个最为推荐的mp3解码库：mpg123-1.12.3-x86.zip 12-Jul-2010 17:37276K可以在http://www.mpg123.de/download.shtml中找到（最新版本，注意其它版本可能有大的bug）最新源码包在：http://sourceforge.net/projects/mpg123/files/
编译测试文件mpg123_to_wav.c文件，得到了wav 。嗯，libmpg123可将mp3解码成PCM数据文件，再加个文件头就成了WAV文件格式(实际上不用转成wav，因为我就读wav也是要解析它)。
如果了解了wav格式，我们就可以摆脱libsndfile这个庞大的库了。
先了解一下，WAV文件格式，很有用啰。
参考地址：https://ccrma.stanford.edu/courses/422/projects/WaveFormat/ (个人发现的最好参考)
上图即为Microsoft WAVE 文件格式图。
由wave格式头+ PCM数据文件 构成
从上面的，可以看出，
ChunkID="RIFF" 的ASCII标识
ChunkSize=整个wave文件大小 - 8字节 （即除去ChunkID和ChunkSize占用的8字节）
接下来的是标识"WAVEfmt "共占8字节
接下来的，可以看下图，很清楚。
也就是说mpg123可以得到PCM数据块(即wave文件中的data部分)，并且有文件大小，SampleRate，Subchunk1Size，声道数，AudioFormat(PCM)。
这样手工就可以打造出完整的wave文件来。 然后，我们用src包中的测试文件mpg123_to_wav.c，过程：先将某mp3文件解码，得到PCM数据及相关采样信息，再通过sndfile（已包含此头文件）进行打包成WAV文件（此步骤略显轻松）。
然后，我们用WinHex打开生成的这个my.wav文件，看看它的头部是什么
从最左边可以看出，这个wav文件有43,416,620bytes =0x 02967C24 +8 bytes (注意是小端模式)
SampleRate=44100 =0x 0000AC44
从第41字节开始的4字节为PCM数据块的大小=0x 02967C00 bytes=43,416,620bytes -44
从第45字节开始存放PCM数据.....
所以，也不需要sndfile.h，注释掉/*
mpg123_to_wav.c
copyright 2007 by the mpg123 project - free software under the terms of the LGPL 2.1
see COPYING and AUTHORS files in distribution or http://mpg123.org
initially written by Nicholas Humfrey
*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "mpg123.h"
//#include "sndfile.h"
void usage()
{
printf("Usage: mpg123_to_wav <input> <output>\n");
exit(99);
}
void cleanup(mpg123_handle *mh)
{
/* It's really to late for error checks here;-) */
mpg123_close(mh);
mpg123_delete(mh);
mpg123_exit();
}
int main(int argc, char *argv[])
{
//SNDFILE* sndfile = NULL;
//SF_INFO sfinfo;
mpg123_handle *mh = NULL;
unsigned char* buffer = NULL;
size_t buffer_size = 0;
size_t done = 0;
intchannels = 0, encoding = 0;
long rate = 0;
interr= MPG123_OK;
off_t samples = 0;
if (argc!=3) usage();
printf( "Input file: %s\n", argv);
printf( "Output file: %s\n", argv);
err = mpg123_init();
if( err != MPG123_OK || (mh = mpg123_new(NULL, &err)) == NULL
/* Let mpg123 work with the file, that excludes MPG123_NEED_MORE messages. */
|| mpg123_open(mh, argv) != MPG123_OK
/* Peek into track and get first output format. */
|| mpg123_getformat(mh, &rate, &channels, &encoding) != MPG123_OK )
{
fprintf( stderr, "Trouble with mpg123: %s\n",
mh==NULL ? mpg123_plain_strerror(err) : mpg123_strerror(mh) );
cleanup(mh);
return -1;
}
if(encoding != MPG123_ENC_SIGNED_16)
{ /* Signed 16 is the default output format anyways; it would actually by only different if we forced it.
So this check is here just for this explanation. */
cleanup(mh);
fprintf(stderr, "Bad encoding: 0x%x!\n", encoding);
return -2;
}
/* Ensure that this output format will not change (it could, when we allow it). */
mpg123_format_none(mh);
mpg123_format(mh, rate, channels, encoding);
/* Buffer could be almost any size here, mpg123_outblock() is just some recommendation.
Important, especially for sndfile writing, is that the size is a multiple of sample size. */
buffer_size = mpg123_outblock( mh );
buffer = malloc( buffer_size );
//bzero(&sfinfo, sizeof(sfinfo) );
//**************************************************
//memset(&sfinfo,'\0', sizeof(sfinfo));
//sfinfo.samplerate = rate;
//sfinfo.channels = channels;
//sfinfo.format = SF_FORMAT_WAV|SF_FORMAT_PCM_16;
printf("Creating 16bit WAV with %i channels and %liHz.\n", channels, rate);
printf("%d\n",buffer_size);
//sndfile = sf_open(argv, SFM_WRITE, &sfinfo);
//if(sndfile == NULL){ fprintf(stderr, "Cannot open output file!\n"); cleanup(mh); return -2; }
do
{
//printf("%d\n",buffer_size);
//printf("%d\n",MPG123_OK);
err = mpg123_read( mh, buffer, buffer_size, &done );
//通过mpg123_read得到done字节数的PCM数据到buffer中，buffer_size仅共参考，无太大意义。
//每循环一次，解码块指针后移，buffer为对应PCM数据，直到文件尾。
//printf("Good\n");
//system("Pause");
//sf_write_short( sndfile, (short*)buffer, done/sizeof(short) );
samples += done/sizeof(short);
/* We are not in feeder mode, so MPG123_OK, MPG123_ERR and MPG123_NEW_FORMAT are the only possibilities.
We do not handle a new format, MPG123_DONE is the end... so abort on anything not MPG123_OK. */
} while (err==MPG123_OK);
if(err != MPG123_DONE)
fprintf( stderr, "Warning: Decoding ended prematurely because: %s\n",
err == MPG123_ERR ? mpg123_strerror(mh) : mpg123_plain_strerror(err) );
//sf_close( sndfile );
samples /= channels;
printf("%li samples written.\n", (long)samples);
cleanup(mh);
return 0;
} 既然上面我们得到了PCM数据和相关信息，这还不能放出音频来，还需要启动音频设备，将数据喂进去播放。
但总不能打包成WAV文件，再输出到磁盘，再用现有的支持其库进行播放。直接读存数据（buffer）与上面的mpg123_read无缝连接就爽了。
首先想到的是portaudio 也是开源的。
里面有一个正弦波的播放示例如下：
感觉还是不爽，考虑再三，发现用
waveOutOpen
waveOutPrepareHeader
waveOutWrite
waveOutRestart
等系列函数是不错的。
关于这一部分的经典参考资料(现在鲜有这样的书了)
调用低级apiwaveOut***的正弦波声音输出测试示例，使用双缓冲区技术，防止播放的停顿，更多说明请参考上面的资料。
事实证明上面的思路可行了(win7环境)，我写了个简单的：
命令行启动，示图：
接下来就可用双缓冲技术，加上适当的控制就可以播放完整个mp3文件了。 强大，mpg123更新的好快。
Top News
2011-01-06 Thomas: mpg123 1.13.1
New Year, new bugs (from last year) -- and their fixes!
This release fixes a stupid regression in 1.13.0 that broke MPG123_FORCE_FLOAT and MPG123_FORCE_8BIT (--float and --8bit command line switches), caused by the introduction of 24 bit format support. Furthermore, it has been suggested to ignore the private / extension header bit in the parser's stream checking and so it is now.
mpg123-1.13.1-static-x86.zip 06-Jan-2011 14:15190K
mpg123-1.13.1-static-x86.zip.asc 06-Jan-2011 14:15196
mpg123-1.13.1-x86-debug.zip 06-Jan-2011 14:15544K
mpg123-1.13.1-x86-debug.zip.asc 06-Jan-2011 14:15196
mpg123-1.13.1-x86.zip 06-Jan-2011 14:16318K
mpg123-1.13.1-x86.zip.asc 06-Jan-2011 14:16196
及src 一个完整的mp3解码->PCM数据->低级wavOut***播放测试(XP ,win7通过)，双缓冲，消息处理。
mp3播放小结，像其它编码格式的类似，比如flac，对于视频的，推荐ffmpeg。
mpg123 1.13.1 编译
mingw +msys（windows环境）
------------------------------------
./configure
make
make install
----------------------------------
得到 静态库libmpg123.a（对于dll版本可直接下载）
---------------------------------
可自行编译\doc\examples中的代码
特别是mpg123_to_wav.c
关键函数：
mpg123_read( mh, buffer, buffer_size, &done );用于将mp3解码出PCM数据
PCM数据大小为buffer_size(建议大小），实际送入buffer中的数据大小为done字节。
通常buffer_size=done，一般只有解码到尾部时，不够了，就有buffer_size>done。
每调用一次，解码下一段，直到解码完毕，小解码片段为4608字节在44100下约播放26ms 所以通过设置的更大一点，比如：buffer_size=buffer_size*114=4608*114 约播放3s。
---------------------------------
sndfile仅仅用于简单的WAV格式封装(数据为上面解码出的PCM数据，格式头通过mpg123_getformat等已知)
所以可自己实现wav的封装，而不用sndfile。
---------------------------------
对mpg123_to_wav.c简单的扩展应用：
一个完整的mp3解码->PCM数据->低级wavOut***播放测试(XP ,win7通过)，双缓冲，消息处理。
---------------------------------
mingw下编译(得到集成版本)：
gcc -cmp3_play.c -Iinclude -Llib -lmpg123 -lwinmm
windres mp3_resource.rc resource.o
gcc mp3_play.o resource.o -Llib -lmpg123 -lwinmm -Wl,-subsystem,windows -o mp3_play.exe
./mp3.play.exe
---------------------------------
集成版：
8# G-Spider
好像SDL也可以播放音频的吧 9# wayne
应该可以的，主要还是各种格式的解码，像flac也要解码出wav数据。视频麻烦一点，有音频流和视频流（也就是一帧帧的图，gif和胶片式电影很好的反映了这一点），用Direct Show功能更强大，几乎支持所有的音视频格式（DirectX早期版本包含其SDK），唯一有点遗憾就是微软的似乎很少开源的。
之前用Direct Show写了个简单的测试程序：
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