使用 Windows Core Audio APIs 進行 Loopback Recording 並生成 WAV 文件

来源:https://www.cnblogs.com/mkckr0/archive/2022/10/23/16818674.html
-Advertisement-
Play Games

參考文檔 COM Coding Practices Audio File Format Specifications Core Audio APIs Loopback Recording #include <iostream> #include <fstream> #include <vector> ...


參考文檔

COM Coding Practices
Audio File Format Specifications
Core Audio APIs
Loopback Recording

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <vector>

#include <mmdeviceapi.h>
#include <combaseapi.h>
#include <atlbase.h>
#include <Functiondiscoverykeys_devpkey.h>
#include <Audioclient.h>
#include <Audiopolicy.h>

// 利用RAII手法，自動調用 CoUninitialize
class CoInitializeGuard {
public:
    CoInitializeGuard()
    {
        _hr = CoInitializeEx(nullptr, COINIT::COINIT_MULTITHREADED);
    }

    ~CoInitializeGuard()
    {
        if (_hr == S_OK || _hr == S_FALSE) {
            CoUninitialize();
        }
    }

    HRESULT result() const { return _hr; }

private:
    HRESULT _hr;
};

constexpr inline void exit_on_failed(HRESULT hr);
void printEndpoints(CComPtr<IMMDeviceCollection> pColletion);
std::string wchars_to_mbs(const wchar_t* s);

int main()
{
    HRESULT hr{};

    CoInitializeGuard coInitializeGuard;
    exit_on_failed(coInitializeGuard.result());

    // COM 對象都用 CComPtr 包裝，會自動調用 Release
    // COM 介面分配的堆變數用 CComHeapPtr 包裝，會自動調用 CoTaskMemFree
    CComPtr<IMMDeviceEnumerator> pEnumerator;
    hr = pEnumerator.CoCreateInstance(__uuidof(MMDeviceEnumerator));
    exit_on_failed(hr);

    // 列印所有可用的音頻設備
    //CComPtr<IMMDeviceCollection> pColletion;
    //hr = pEnumerator->EnumAudioEndpoints(eRender, DEVICE_STATE_ACTIVE, &pColletion);
    //exit_on_failed(hr);
    //printEndpoints(pColletion);

    // 使用預設的 Audio Endpoint，eRender 表示音頻播放設備，而不是錄音設備
    CComPtr<IMMDevice> pEndpoint;
    hr = pEnumerator->GetDefaultAudioEndpoint(eRender, eConsole, &pEndpoint);
    exit_on_failed(hr);

    // 列印出播放設備的名字，可能包含中文
    CComPtr<IPropertyStore> pProps;
    hr = pEndpoint->OpenPropertyStore(STGM_READ, &pProps);
    exit_on_failed(hr);
    PROPVARIANT varName;
    PropVariantInit(&varName);
    hr = pProps->GetValue(PKEY_Device_FriendlyName, &varName);
    exit_on_failed(hr);
    std::cout << "select audio endpoint: " << wchars_to_mbs(varName.pwszVal) << std::endl;
    PropVariantClear(&varName);

    // 由 IMMDevice 對象 得到 IAudioClient 對象 
    CComPtr<IAudioClient> pAudioClient;
    hr = pEndpoint->Activate(__uuidof(IAudioClient), CLSCTX_ALL, nullptr, (void**)&pAudioClient);
    exit_on_failed(hr);

    // 獲得音頻播放設備格式信息
    CComHeapPtr<WAVEFORMATEX> pDeviceFormat;
    pAudioClient->GetMixFormat(&pDeviceFormat);

    constexpr int REFTIMES_PER_SEC = 10000000;      // 1 reference_time = 100ns
    constexpr int REFTIMES_PER_MILLISEC = 10000;

    // 初始化 IAudioClient 對象
    const REFERENCE_TIME hnsRequestedDuration = 2 * REFTIMES_PER_SEC; // 1s
    hr = pAudioClient->Initialize(AUDCLNT_SHAREMODE_SHARED, AUDCLNT_STREAMFLAGS_LOOPBACK, hnsRequestedDuration, 0, pDeviceFormat, nullptr);
    exit_on_failed(hr);

    // 獲得緩衝區大小
    UINT32 bufferFrameCount{};
    hr = pAudioClient->GetBufferSize(&bufferFrameCount);
    exit_on_failed(hr);

    // 由 IAudioClient 對象 得到 IAudioCaptureClient 對象，也就是將音頻播放設備視為錄音設備
    CComPtr<IAudioCaptureClient> pCaptureClient;
    hr = pAudioClient->GetService(__uuidof(IAudioCaptureClient), (void**)&pCaptureClient);
    exit_on_failed(hr);
    
    // 開始錄音
    hr = pAudioClient->Start();
    exit_on_failed(hr);

    const REFERENCE_TIME hnsActualDuration = (long long)REFTIMES_PER_SEC * bufferFrameCount / pDeviceFormat->nSamplesPerSec;

    std::ofstream ofile("./out.wav", std::ios::binary);
    if (!ofile) {
        exit(-1);
    }

    // 寫入各種 header 信息

    constexpr UINT32 sizePlaceholder{};
    // master RIFF chunk
    ofile.write("RIFF", 4);
    ofile.write((const char*)&sizePlaceholder, 4);
    ofile.write("WAVE", 4);
    // 12

    // fmt chunk
    ofile.write("fmt ", 4);
    UINT32 fmt_ckSize = sizeof(WAVEFORMATEX) + pDeviceFormat->cbSize;
    ofile.write((const char*)&fmt_ckSize, 4);
    {
        auto p = pDeviceFormat.Detach();
        ofile.write((const char*)p, fmt_ckSize);
        pDeviceFormat.Attach(p);
    }
    // 8 + fmt_ckSize

    // fact chunk
    bool has_fact_chunt = pDeviceFormat->wFormatTag != WAVE_FORMAT_PCM;
    if (has_fact_chunt) {
        ofile.write("fact", 4);
        UINT32 fact_ckSize = 4;
        ofile.write((const char*)&fact_ckSize, 4);
        DWORD dwSampleLength{};
        ofile.write((const char*)&dwSampleLength, 4);
    }
    // 12

    // data chunk
    ofile.write("data", 4);
    ofile.write((const char*)&sizePlaceholder, 4);

    UINT32 data_ckSize = 0; // samples data 的大小
    UINT32 frame_count = 0; // 幀數

    constexpr int max_duration = 60;    // 錄製 60s
    int seconds{};                      // 已經錄製的時間

    time_t t_begin = time(NULL);

    //UINT32 
    do {
        // 睡眠一定時間，防止CPU占用率高
        Sleep(9);

        BYTE* pData{};                  // samples 數據
        UINT32 numFramesAvailable{};    // 緩衝區有多少幀
        DWORD dwFlags{};

        hr = pCaptureClient->GetBuffer(&pData, &numFramesAvailable, &dwFlags, NULL, NULL);
        exit_on_failed(hr);

        int frame_bytes = pDeviceFormat->nChannels * pDeviceFormat->wBitsPerSample / 8;
        int count = numFramesAvailable * frame_bytes;
        ofile.write((const char*)pData, count);
        data_ckSize += count;
        frame_count += numFramesAvailable;
        seconds = frame_count / pDeviceFormat->nSamplesPerSec;
        std::cout << "numFramesAvailable: " << numFramesAvailable << " seconds: " << seconds << std::endl;

        hr = pCaptureClient->ReleaseBuffer(numFramesAvailable);
        exit_on_failed(hr);

    } while (seconds < max_duration);

    // 檢測實際花了多久，實際時間 - max_duration = 延遲
    time_t t_end = time(NULL);
    std::cout << "use wall clock: " << t_end - t_begin << "s" << std::endl;

    if (data_ckSize % 2) {
        ofile.put(0);
        ++data_ckSize;
    }

    UINT32 wave_ckSize = 4 + (8 + fmt_ckSize) + (8 + data_ckSize);
    ofile.seekp(4);
    ofile.write((const char*)&wave_ckSize, 4);

    if (has_fact_chunt) {
        ofile.seekp(12 + (8 + fmt_ckSize) + 8);
        ofile.write((const char*)&frame_count, 4);
    }

    ofile.seekp(12 + (8 + fmt_ckSize) + 12 + 4);
    ofile.write((const char*)&data_ckSize, 4);

    ofile.close();

    //所有 COM 對象和 Heap 都會自動釋放
}

void printEndpoints(CComPtr<IMMDeviceCollection> pColletion)
{
    HRESULT hr{};

    UINT count{};
    hr = pColletion->GetCount(&count);
    exit_on_failed(hr);

    for (UINT i = 0; i < count; ++i) {
        CComPtr<IMMDevice> pEndpoint;
        hr = pColletion->Item(i, &pEndpoint);
        exit_on_failed(hr);

        CComHeapPtr<WCHAR> pwszID;
        hr = pEndpoint->GetId(&pwszID);
        exit_on_failed(hr);

        CComPtr<IPropertyStore> pProps;
        hr = pEndpoint->OpenPropertyStore(STGM_READ, &pProps);
        exit_on_failed(hr);

        PROPVARIANT varName;
        PropVariantInit(&varName);
        hr = pProps->GetValue(PKEY_Device_FriendlyName, &varName);
        exit_on_failed(hr);

        std::cout << wchars_to_mbs(varName.pwszVal) << std::endl;

        PropVariantClear(&varName);
    }
}

constexpr inline void exit_on_failed(HRESULT hr) {
    if (FAILED(hr)) {
        exit(-1);
    }
}

// 漢字會有編碼問題，全部轉成窄字元
std::string wchars_to_mbs(const wchar_t* src)
{
    UINT cp = GetACP();
    int ccWideChar = (int)wcslen(src);
    int n = WideCharToMultiByte(cp, 0, src, ccWideChar, 0, 0, 0, 0);

    std::vector<char> buf(n);
    WideCharToMultiByte(cp, 0, src, ccWideChar, buf.data(), (int)buf.size(), 0, 0);
    std::string dst(buf.data(), buf.size());
    return dst;
}

本文來自博客園，作者：mkckr0，轉載請註明原文鏈接：https://www.cnblogs.com/mkckr0/p/16818674.html


您的分享是我們最大的動力!

-Advertisement-
Play Games
更多相關文章
  • Python入門練習（Question4）
    年份天數 題目 輸入某年某月某日，判斷這一天是這一年的第幾天？特殊情況，閏年時需考慮二月多加一天 解答 year = int(input("input year: "))month = int(input("input month: "))day = int(input("input day: ") ...
  • Git 配置與使用及從 0 到 1
    前言：本篇博客詳細介紹了項目管理工具 Git 的下載安裝、環境變數配置、使用以及一些常用命令，參考了網上一些博主的介紹。有些博客只介紹下載安裝，或者只介紹 Git 命令，沒有綜合到一起。通過閱讀此博文，能夠讓對 Git 的配置與使用達到比較通達的理解，如果喜歡，請點贊收藏。 博文目錄： 一、Git ...
  • golang中的nil接收器
    位置： 1.找到自己項目用的解釋器存儲位置 H:\pythonProject\Lib\site-packages\django\views\generic\base.py 在base.py里有一個View類 2.也可以通過from django.views import View 按住ctrl點擊V ...
  • 分散式Session如何存儲
    正則表達式02 5.4正則表達式語法02 5.4.6捕獲分組 詳見5.3.3 例子 package li.regexp; import java.util.regex.Matcher; import java.util.regex.Pattern; //演示分組 public class RegEx ...
  • Lists.partition
    Lists,提供了很多api方便操作。例如：Lists.partition(List list,int size) Lists.partition(List list,int size)將list集合進行切割然後填充到一個List集合里。官方介紹 使用場景： 比如記憶體中有大量數據，需要迴圈調用某個方 ...
  • 緩存 - 方法註解組件開發
    緩存概述 解決不同設備間速度不匹配問題。 互聯網分層架構：降低資料庫壓力，提升系統整體性能，縮短訪問時間。 高併發問題 緩存併發（擊穿）：緩存過期後將嘗試從後端資料庫獲取數據 緩存穿透：不存在的 key，請求直接落庫查詢 緩存雪崩：緩存大面積失效，請求直接落庫查詢 需求說明 通過在方法上增加緩存註解 ...
  • 【Netty 從成神到升仙系列 大結局】全網一圖流死磕解析 Netty 源碼
    文章配合圖文詳細的講解瞭如何在使用VSCode或者PHPStorm進行php的斷點調試。相關的配置內容，和需要的插件，一些要註意的點都有介紹到。說簡單挺簡單的，但是可能少了某一步就是斷點不了，讓人很頭疼。主要是瀏覽器插件可能沒裝，導致不能配合刷新瀏覽器進行斷點。希望這篇文章能對你配置php斷點能有所... ...
  • SpringBoot(九) - Swagger
    1、依賴 <!-- swagger 核心 --> <dependency> <groupId>io.springfox</groupId> <artifactId>springfox-swagger2</artifactId> <version>2.8.0</version> </dependenc ...
一周排行
    -Advertisement-
    Play Games
  • 移動開發（一）：使用.NET MAUI開發第一個安卓APP
    移動開發（一）：使用.NET MAUI開發第一個安卓APP 對於工作多年的C#程式員來說，近來想嘗試開發一款安卓APP，考慮了很久最終選擇使用.NET MAUI這個微軟官方的框架來嘗試體驗開發安卓APP，畢竟是使用Visual Studio開發工具，使用起來也比較的順手，結合微軟官方的教程進行了安卓 ...
  • wpf ToggleButton選中效果和一個登錄界面
    前言 QuestPDF 是一個開源 .NET 庫，用於生成 PDF 文檔。使用了C# Fluent API方式可簡化開發、減少錯誤並提高工作效率。利用它可以輕鬆生成 PDF 報告、發票、導出文件等。 項目介紹 QuestPDF 是一個革命性的開源 .NET 庫，它徹底改變了我們生成 PDF 文檔的方 ...
  • 彈幕樹洞項目功能新增篇
    項目地址 項目後端地址： https://github.com/ZyPLJ/ZYTteeHole 項目前端頁面地址： ZyPLJ/TreeHoleVue (github.com) https://github.com/ZyPLJ/TreeHoleVue 目前項目測試訪問地址： http://tree ...
  • 第27篇 sqlserver2022詳細安裝步驟
    話不多說，直接開乾 一.下載 1.官方鏈接下載： https://www.microsoft.com/zh-cn/sql-server/sql-server-downloads 2.在下載目錄中找到下麵這個小的安裝包 SQL2022-SSEI-Dev.exe，運行開始下載SQL server； 二. ...
  • .NET 開源高性能 MQTT 類庫
    前言 隨著物聯網（IoT）技術的迅猛發展，MQTT（消息隊列遙測傳輸）協議憑藉其輕量級和高效性，已成為眾多物聯網應用的首選通信標準。 MQTTnet 作為一個高性能的 .NET 開源庫，為 .NET 平臺上的 MQTT 客戶端與伺服器開發提供了強大的支持。 本文將全面介紹 MQTTnet 的核心功能 ...
  • Serilog文檔翻譯系列（六） - 可用的接收器、增強器、格式化輸出
    Serilog支持多種接收器用於日誌存儲，增強器用於添加屬性，LogContext管理動態屬性，支持多種輸出格式包括純文本、JSON及ExpressionTemplate。還提供了自定義格式化選項，適用於不同需求。 ...
  • 警惕 Visual Studio 屬性求值副作用導致邏輯不符合預期
    目錄簡介獲取 HTML 文檔解析 HTML 文檔測試參考文章 簡介 動態內容網站使用 JavaScript 腳本動態檢索和渲染數據，爬取信息時需要模擬瀏覽器行為，否則獲取到的源碼基本是空的。 本文使用的爬取步驟如下： 使用 Selenium 獲取渲染後的 HTML 文檔 使用 HtmlAgility ...
  • [使用目前最新版]HybridCLR6.9.0+YooAsset2.2.4實現純C# Unity熱更新方案 (一)
    1.前言 什麼是熱更新 游戲或者軟體更新時，無需重新下載客戶端進行安裝，而是在應用程式啟動的情況下，在內部進行資源或者代碼更新 Unity目前常用熱更新解決方案 HybridCLR，Xlua，ILRuntime等 Unity目前常用資源管理解決方案 AssetBundles，Addressable， ...
  • 在 ASP.NET Core Web API 中使用操作篩選器統一處理通用操作
    本文章主要是在C# ASP.NET Core Web API框架實現向手機發送驗證碼簡訊功能。這裡我選擇是一個互億無線簡訊驗證碼平臺，其實像阿裡雲，騰訊雲上面也可以。 首先我們先去 互億無線 https://www.ihuyi.com/api/sms.html 去註冊一個賬號 註冊完成賬號後，它會送 ...
  • 第28篇 如何.net中實現高效可靠數據同步api
    通過以下方式可以高效，並保證數據同步的可靠性 1.API設計 使用RESTful設計，確保API端點明確，並使用適當的HTTP方法（如POST用於創建，PUT用於更新）。 設計清晰的請求和響應模型，以確保客戶端能夠理解預期格式。 2.數據驗證 在伺服器端進行嚴格的數據驗證，確保接收到的數據符合預期格 ...
所有分類