实验2 波形音频播放器.docx
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实验2波形音频播放器
实验2波形音频播放器
实验目的
1.了解Wave文件格式，并学习Windows下用MCI函数播放Wave文件。
2.熟悉多媒体开发工具——VisualC++。
3.制作波形音频播放器。
其运行界面如下图所示：
要求此播放器具有打开、播放、录制及保存波形音频文件的功能。
预备知识
1.VC6编程方法，MCI编程方法。
2.Wave文件的结构
用.wav为扩展名的文件格式称为波形文件格式（WAVEFileFormat），它是一种资源交换文件格式（ResourceInterchangeFileFormat，RIFF），RIFF格式是面向部分（chunk）的，一个RIFF文件是由一个或多个部分组成的，其中每一个部分都指向下一个部分。
下图是一个RIFF文件结构的示意：
波形文件格式支持存储各种采样频率和样本精度的声音数据，并支持声音数据的压缩。
一个WAVE文件至少包含三个块RIFF块是其中最大的，整个WAVE文件就是一个RIFF块。
Cksize紧跟在“RIFF”CKID之后出现，它包含一个值，等于文件的大小减去8个字节，这8个字节用来存储RIFF的CKID和CKSIZE。
第二和第三块称为子块，包含在RIFF块之中。
这些块的第一个块是“fmt”块，包含PCMWAVEFORMAT结构所需要的信息；第二个块“data”块紧跟在“fmt”之后，包含所有的数据波形。
RIFF的CKSIZE等于“fmt”块和“data”块所占用的字节之和。
为了读写RIFF文件，用户使用为多媒体块信息准备的叫MMCKINFO的标准的数据结构。
在VC中这个结构定义为：
typedefsruct{
FOURCCckid;
DWORDcksize;
FOURCCfccType;
DWORDdwDataOffset;
DWORDdwFlags;
}MMCKINFO;
设计多媒体程序，关键是对多种多媒体设备的控制和使用，在Windows操作系统中，对多媒体设备进行控制主要有三种方法：
第一种方法是使用微软公司窗口系统中对多媒体支持的MCI，即媒体控制接口，MCI是多媒体设备和多媒体应用软件之间进行设备无关的沟通的桥梁。
在VB和VC中MCI都得到了很好的支持；第二种方法，通过调用Windows的API（应用程序接口）多媒体相关函数实现媒体控制；第三种方法是使用OLE（ObjectLinking&Embedding），即对象嵌入和链接技术，它为不同数据之间共享数据和资源提供了有利的手段。
实验步骤：
1.用VC建立应用程序框架：
a）打开文件菜单，点击新建，在弹出的对话框中选中MFCAppWizard（exe）后，选好你文件所需存储的目录，然后在工程中填入工程文件名，如下图所示：
点击确定按钮在弹出的对话框中，按下图进行设置后，点击“完成”。
b）编制应用程序界面：
各控件的属性如下表所示：
控件
ID
标题
控件
ID
标题
GroupBox
IDC_STATIC
波形音频信息
Static
IDC_RESOLUTION
Static
IDC_STATIC
波形文件：
Static
IDC_WAVE_LENGTH
Static
IDC_STATIC
声道：
Button
IDC_OPEN
打开
Static
IDC_STATIC
采样率：
Button
IDC_PLAY
播放
Static
IDC_STATIC
音频长度：
Button
IDC_RECORD
录制
Static
IDC_WAVE_NAME
Button
IDC_SAVE
保存
Static
IDC_CHANNEL
Button
IDC_STOP
停止
Static
IDC_SAMPLE_RATE
Picture
IDC_WAVE_GRAPH
c）点击查看建立类向导，在MessageMaps中建立相应的消息函数OnOpen（）,OnPlay（）,OnRecord（）,OnSave（）,OnStop（），点击确定。
-
2.建立处理波形音频的类CWaveAudio:
工程添加工程ComponentsandControls，选中WaveAudio.ogx文件插入，可重用类CWaveAudio便添加到工程中。
在CWavePlayerDlg类的头文件中将CWaveAudio的头文件包含进来。
3.加入所需的功能：
a）在CWavePlayerDlg类中加入以下成员变量
CStringpath;//文件目录
CWaveAudiom_Wave;//可重用类的对象
intINFO_WAVEWIDE;//绘图框的宽度
intINFO_WAVEDEEP;//绘图框的高度
boolm_bOpen;//判断是否有波形音频文件打开
右键点击Class中的CWavePlayerDlg，选中AddNumberFunction，如下所示，将绘图函数
voidDrawWave（HDChdc,unsignedintx,unsignedinty,char*path）加到CWavePlayerDlg中。
b）在BOOLCWavePlayerDlg:
:
OnInitDialog（）中进行初始化：
CWnd*m_pWnd;
m_pWnd=GetDlgItem（IDC_PLAY）;
m_pWnd->EnableWindow（false）;
m_pWnd=GetDlgItem（IDC_SAVE）;
m_pWnd->EnableWindow（false）;
c）在OnOpen（）,OnPlay（）,OnRecord（）,OnSave（）,OnStop（）中添加代码如下：
voidCWavePlayerDlg:
:
OnOpen（）
{
//TODO:
Addyourcontrolnotificationhandlercodehere
CStringFilter,str;
Filter="波形音频文件（*.WAV）|*.WAV||";
CFileDialogFileDlg（true,NULL,NULL,OFN_HIDEREADONLY,Filter）;
if（FileDlg.DoModal（）==IDOK）
{
if（!
m_Wave.Load（FileDlg.GetFileName（）））
{
MessageBox（"不能打开文件!
","错误",MB_OK|MB_ICONSTOP）;
}
CWnd*m_pWnd;
m_pWnd=GetDlgItem（IDC_PLAY）;
m_pWnd->EnableWindow（true）;
}
path=FileDlg.GetPathName（）;
SetDlgItemText（IDC_WAVE_NAME,FileDlg.GetFileName（））;
str.Format（"%5.3f",m_Wave.GetSampleRate（）/1000）;
str+=_T（"kHZ"）;
SetDlgItemText（IDC_SAMPLE_RATE,str）;
str.Empty（）;
switch（m_Wave.GetChannel（））
{
case1:
str="单声道";
break;
case2:
str="立体声";
break;
}
SetDlgItemText（IDC_CHANNEL,str）;
str.Empty（）;
str.Format（"%d",m_Wave.GetResolution（））;
str+="位";
SetDlgItemText（IDC_RESOLUTION,str）;
str.Empty（）;
str.Format（"%2.2u:
%02.2f:
%02.2u",m_Wave.GetWaveLength（）/1000/60,
m_Wave.GetWaveLength（）/1000,m_Wave.GetWaveLength（）/1000/3600）;
SetDlgItemText（IDC_WAVE_LENGTH,str）;
m_bOpen=true;
}
voidCWavePlayerDlg:
:
OnPlay（）
{
//TODO:
Addyourcontrolnotificationhandlercodehere
m_Wave.Play（）;
}
voidCWavePlayerDlg:
:
OnRecord（）
{
//TODO:
Addyourcontrolnotificationhandlercodehere
CWnd*m_pWnd;
m_pWnd=GetDlgItem（IDC_PLAY）;
m_pWnd->EnableWindow（false）;
m_pWnd=GetDlgItem（IDC_OPEN）;
m_pWnd->EnableWindow（false）;
m_pWnd=GetDlgItem（IDC_SAVE）;
m_pWnd->EnableWindow（false）;
m_Wave.Record（）;
}
voidCWavePlayerDlg:
:
OnSave（）
{
//TODO:
Addyourcontrolnotificationhandlercodehere
CStringFilter;
Filter="WaveFile（*.WAV）|*.WAV||";
CFileDialogFileDlg（false,NULL,NULL,OFN_OVERWRITEPROMPT,Filter）;
FileDlg.m_ofn.lpstrDefExt="wav";
if（FileDlg.DoModal（）==IDOK）
m_Wave.Save（FileDlg.GetPathName（））;
}
voidCWavePlayerDlg:
:
OnStop（）
{
//TODO:
Addyourcontrolnotificationhandlercodehere
CWnd*m_pWnd;
m_pWnd=GetDlgItem（IDC_PLAY）;
m_pWnd->EnableWindow（true）;
m_pWnd=GetDlgItem（IDC_OPEN）;
m_pWnd->EnableWindow（true）;
m_pWnd=GetDlgItem（IDC_SAVE）;
m_pWnd->EnableWindow（true）;
m_Wave.Stop（）;
}
现在可以编译运行一下，可以发现你已经实现了绝大多数的功能。
d）现在，我们将绘图功能添加进去，由于对话框的变动都会触发调用OnPaint（）函数重绘客户区，我们在OnPaint（）中加入以下代码：
voidCWavePlayerDlg:
:
OnPaint（）
{
if（IsIconic（））
{
……
}
else
{
CDialog:
:
OnPaint（）;
if（m_bOpen）
{
CWnd*m_pWnd;
CRectrect;
m_pWnd=GetDlgItem（IDC_WAVE_GRAPH）;
m_pWnd->GetClientRect（rect）;
INFO_WAVEWIDE=rect.Width（）;
INFO_WAVEDEEP=rect.Height（）;
CClientDCdc（m_pWnd）;
DrawWave（dc.m_hDC,rect.left,rect.top,（char*）path.operatorLPCTSTR（））;
}
}
}
我们就在OnPaint（）中调用了DrawWave函数绘制波形，DrawWave函数的代码如下：
voidCWavePlayerDlg:
:
DrawWave（HDChdc,unsignedintx,unsignedinty,char*path）
{
HMMIOh;
MMCKINFOmmParent,mmSub;//MMCKINFO结构中包含了有关部分的信息
GLOBALHANDLEgh;
PCMWAVEFORMATwaveformat;//fmt部分结构
char*p;
unsignedlongnextsample;
longafactor;
unsignedinti,n,amp;
int*ip;
HPENOldPen=（HPEN）SelectObject（hdc,GetStockObject（BLACK_PEN））;
HBRUSHOldBrush=（HBRUSH）SelectObject（hdc,GetStockObject（WHITE_BRUSH））;
Rectangle（hdc,x,y,x+INFO_WAVEWIDE,y+INFO_WAVEDEEP）;
if（（h=mmioOpen（path,NULL,MMIO_READ））==NULL）
return;
mmParent.fccType=mmioFOURCC（'W','A','V','E'）;
if（mmioDescend（h,（LPMMCKINFO）&mmParent,NULL,MMIO_FINDRIFF））
{
mmioClose（h,0）;
return;
}
mmSub.ckid=mmioFOURCC（'f','m','t',''）;
if（mmioDescend（h,（LPMMCKINFO）&mmSub,（LPMMCKINFO）&mmParent,MMIO_FINDCHUNK））
{
mmioClose（h,0）;
return;
}
n=min（（unsignedint）mmSub.cksize,sizeof（PCMWAVEFORMAT））;
if（mmioRead（h,（LPSTR）&waveformat,n）!
=（int）n）
{
mmioClose（h,0）;
return;
}
if（waveformat.wf.wFormatTag!
=WAVE_FORMAT_PCM）
{
mmioClose（h,0）;
return;
}
mmioAscend（h,&mmSub,0）;//当读出一个部分的数据后，退出该部分
mmSub.ckid=mmioFOURCC（'d','a','t','a'）;
if（mmioDescend（h,（LPMMCKINFO）&mmSub,（LPMMCKINFO）&mmParent,MMIO_FINDCHUNK））
{
mmioClose（h,0）;
return;
}
if（waveformat.wBitsPerSample==8&&waveformat.wf.nChannels==1）
{
nextsample=mmSub.cksize/（long）INFO_WAVEWIDE;
afactor=2L*（255L/（long）INFO_WAVEDEEP）;
}
elseif（waveformat.wBitsPerSample==8&&waveformat.wf.nChannels==2）
{
nextsample=2L*（（mmSub.cksize/2L）/（long）INFO_WAVEWIDE）;
afactor=2L*（255L/（long）INFO_WAVEDEEP）;
}
elseif（waveformat.wBitsPerSample>8&&waveformat.wf.nChannels==1）
{
nextsample=2L*（（mmSub.cksize/（long）INFO_WAVEWIDE））&0xfffffffeL;
afactor=2L*（65535L/（long）INFO_WAVEDEEP）;
}
else
{
nextsample=4L*（（mmSub.cksize/4L）/（long）INFO_WAVEWIDE）&0xfffffffeL;
afactor=2L*（65535L/（long）INFO_WAVEDEEP）;
}
MoveToEx（hdc,x,y+INFO_WAVEDEEP/2,NULL）;
LineTo（hdc,x+INFO_WAVEWIDE,y+INFO_WAVEDEEP/2）;
if（（gh=GlobalAlloc（GMEM_MOVEABLE,mmSub.cksize））!
=NULL）
{
if（（p=（char*）GlobalLock（gh））!
=NULL）
{
if（mmioRead（h,p,mmSub.cksize）==mmSub.cksize）
{
for（i=0;i{
ip=（int*）p;
if（waveformat.wBitsPerSample==8&&waveformat.wf.nChannels==1）
amp=（unsignedint）max（labs（（（long）p[0]-128L）/afactor）,1L）;
elseif（waveformat.wBitsPerSample==8&&waveformat.wf.nChannels==2）
amp=（unsignedint）max（labs（（（long）p[0]-128L+（long）p[1]-128L）/2）/afactor,1L）;
elseif（waveformat.wBitsPerSample>8&&waveformat.wf.nChannels==1）
amp=（unsignedint）max（labs（（long）ip[0]/afactor）,1L）;
else
amp=（unsignedint）max（labs（（（（long）ip[0]+（long）ip[1]）/2）/afactor）,1L）;
if（amp>（unsignedint）INFO_WAVEDEEP/2）
amp=INFO_WAVEDEEP/2-3;
MoveToEx（hdc,x+i,y+（INFO_WAVEDEEP/2）-amp,NULL）;
LineTo（hdc,x+i,y+（INFO_WAVEDEEP/2）+amp）;
i+=2;
p+=nextsample;
}
}
GlobalUnlock（gh）;
}
GlobalFree（gh）;
}
SelectObject（hdc,OldPen）;
（HBRUSH）SelectObject（hdc,OldBrush）;
mmioClose（h,0）;
return;
}
现在编译执行你的程序，就会发现一个简单的波形音频播放器已经完成了。
实验注意事项：
1.调试程序时，Ctrl+F7为Compile，Build为F7，运行时按F5。
2.注意可重用类CwaveAudio的设计。
3.熟练掌握MCI多媒体函数的应用。
4.编译时，菜单选中“项目”“设置”，要在库的链接中加入winmm.lib。
二、预备知识
1.VC6编程方法，MCI编程方法。
2.Wave文件的结构
用.wav为扩展名的文件格式称为波形文件格式（WAVEFileFormat），它是一种资源交换文件格式（ResourceInterchangeFileFormat，RIFF），RIFF格式是面向部分（chunk）的，一个RIFF文件是由一个或多个部分组成的，其中每一个部分都指向下一个部分。
下图是一个RIFF文件结构的示意：
波形文件格式支持存储各种采样频率和样本精度的声音数据，并支持声音数据的压缩。
一个WAVE文件至少包含三个块RIFF块是其中 最大的，整个WAVE文件就是一个RIFF块。
Cksize紧跟在“RIFF”CKID之后出现，它包含一个值，等于文件的大小减去8个字节，这8个字节用来存储RIFF的CKID和CKSIZE。
第二和第三块称为子块，包含在RIFF块之中。
这些块的第一个块是“fmt”块，包含PCMWAVEFORMAT结构所需要的信息；第二个块“data”块紧跟在“fmt”之后，包含所有的数据波形。
RIFF的CKSIZE等于“fmt”块和“data”块所占用的字节之和。
为了读写RIFF文件，用户使用为多媒体块信息准备的叫MMCKINFO的标准的数据结构。
在VC中这个结构定义为：
typedefsruct{
FOURCCckid;
DWORDcksize;
FOURCCfccType;
DWORDdwDataOffset;
DWORDdwFlags;
}MMCKINFO;
设计多媒体程序，关键是对多种多媒体设备的控制和使用，在Windows操作系统中，对多媒体设备进行控制主要有三种方法：
第一种方法是使用微软公司窗口系统中对多媒体支持的MCI，即媒体控制接口，MCI是多媒体设备和多媒体应用软件之间进行设备无关的沟通的桥梁。
在VB和VC中MCI都得到了很好的支持；第二种方法，通过调用Windows的API（应用程序接口）多媒体相关函数实现媒体控制；第三种方法是使用OLE（ObjectLinking&Embedding），即对象嵌入和链接技术，它为不同数据之间共享数据和资源提供了有利的手段。
三、思考题
1.什么是MCI接口？
简述MCI所囊括的内容。
2.Windows下播放波形文件可采用几种方法？
各有什么有缺点？
3.简述Windows下多媒体程序开发的特点。
以下是media.h的程序
#if_MSC_VER>1000
#pragmaonce
#endif//_MSC_VER>1000
#include
#include
#include
#include
classCWaveAudio//处理波形类
{
public:
CWaveAudio（）;//构造函数
virtual~CWaveAudio（）;//构析函数
intGetDevices（void）;//得到播放设备
BOOLLoad（CString）;//载入文件
voidClose（void）;//关闭文件
BOOLPlay
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