单军华
2018-07-11 7b02207537d35bfa1714bf8beafc921f717d100a
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
//
//  amrFileCodec.cpp
//  amrDemoForiOS
//
//  Created by Tang Xiaoping on 9/27/11.
//  Copyright 2011 test. All rights reserved.
//
 
#include "amrFileCodec.h"
static int amrEncodeMode[] = {4750, 5150, 5900, 6700, 7400, 7950, 10200, 12200};
 
// Skip the WAVE header to PCM audio data
static void SkipToPCMAudioData(FILE* fpwave)
{
    EM_RIFFHEADER riff;
    EM_FMTBLOCK fmt;
    EM_XCHUNKHEADER chunk;
    EM_WAVEFORMATX wfx;
    int bDataBlock = 0;
    
    // 1. Read the RIFF header
    fread(&riff, 1, sizeof(EM_RIFFHEADER), fpwave);
    
    // 2.  Read the FMT chunk - if fmt.nFmtSize>16, read the remaining MATX
    fread(&chunk, 1, sizeof(EM_XCHUNKHEADER), fpwave);
    if ( chunk.nChunkSize>16 )
    {
        fread(&wfx, 1, sizeof(EM_WAVEFORMATX), fpwave);
    }
    else
    {
        memcpy(fmt.chFmtID, chunk.chChunkID, 4);
        fmt.nFmtSize = chunk.nChunkSize;
        fread(&fmt.wf, 1, sizeof(EM_WAVEFORMAT), fpwave);
    }
    
    // 3.Switch to the data block
    while(!bDataBlock)
    {
        fread(&chunk, 1, sizeof(EM_XCHUNKHEADER), fpwave);
        if ( !memcmp(chunk.chChunkID, "data", 4) )
        {
            bDataBlock = 1;
            break;
        }
        fseek(fpwave, chunk.nChunkSize, SEEK_CUR);
    }
}
 
// Read PCM frame from wave file
// Return 0 for error, otherwise return a positive number of the size of frame
static size_t ReadPCMFrame(short speech[], FILE* fpwave, int nChannels, int nBitsPerSample)
{
    size_t nRead = 0;
    int x = 0, y=0;
//    unsigned short ush1=0, ush2=0, ush=0;
    
    // Original PCM autio frame data
    unsigned char  pcmFrame_8b1[PCM_FRAME_SIZE];
    unsigned char  pcmFrame_8b2[PCM_FRAME_SIZE<<1];
    unsigned short pcmFrame_16b1[PCM_FRAME_SIZE];
    unsigned short pcmFrame_16b2[PCM_FRAME_SIZE<<1];
    
    if (nBitsPerSample==8 && nChannels==1)
    {
        nRead = fread(pcmFrame_8b1, (nBitsPerSample/8), PCM_FRAME_SIZE*nChannels, fpwave);
        for(x=0; x<PCM_FRAME_SIZE; x++)
        {
            speech[x] =(short)((short)pcmFrame_8b1[x] << 7);
        }
    }
    else
        if (nBitsPerSample==8 && nChannels==2)
        {
            nRead = fread(pcmFrame_8b2, (nBitsPerSample/8), PCM_FRAME_SIZE*nChannels, fpwave);
            for( x=0, y=0; y<PCM_FRAME_SIZE; y++,x+=2 )
            {
                // 1 - Left Channel
                speech[y] =(short)((short)pcmFrame_8b2[x+0] << 7);
                // 2 - Right Channel
                //speech[y] =(short)((short)pcmFrame_8b2[x+1] << 7);
                // 3 - The average of two channels
                //ush1 = (short)pcmFrame_8b2[x+0];
                //ush2 = (short)pcmFrame_8b2[x+1];
                //ush = (ush1 + ush2) >> 1;
                //speech[y] = (short)((short)ush << 7);
            }
        }
        else
            if (nBitsPerSample==16 && nChannels==1)
            {
                nRead = fread(pcmFrame_16b1, (nBitsPerSample/8), PCM_FRAME_SIZE*nChannels, fpwave);
                for(x=0; x<PCM_FRAME_SIZE; x++)
                {
                    speech[x] = (short)pcmFrame_16b1[x+0];
                }
            }
            else
                if (nBitsPerSample==16 && nChannels==2)
                {
                    nRead = fread(pcmFrame_16b2, (nBitsPerSample/8), PCM_FRAME_SIZE*nChannels, fpwave);
                    for( x=0, y=0; y<PCM_FRAME_SIZE; y++,x+=2 )
                    {
                        //speech[y] = (short)pcmFrame_16b2[x+0];
                        speech[y] = (short)((int)((int)pcmFrame_16b2[x+0] + (int)pcmFrame_16b2[x+1])) >> 1;
                    }
                }
    
    // Return 0 unless read a complete PCM frame
    if (nRead<PCM_FRAME_SIZE*nChannels) return 0;
    
    return nRead;
}
 
// WAVE audio processing frequency is 8khz
// audio sample processing units = 8000*0.02 = 160 (decided by audio processing frequency)
// audio channels 1 : 160
//        2 : 160*2 = 320
// bps decides the size of sample
// bps = 8 --> 8 bits
//       16 --> 16 bits
int EM_EncodeWAVEFileToAMRFile(const char* pchWAVEFilename, const char* pchAMRFileName, int nChannels, int nBitsPerSample)
{
    FILE* fpwave;
    FILE* fpamr;
    
    /* input speech vector */
    short speech[160];
    
    /* counters */
    int byte_counter, frames = 0;
    size_t bytes = 0;
    
    /* pointer to encoder state structure */
    void *enstate;
    
    /* requested mode */
    enum Mode req_mode = MR122;
    int dtx = 0;
    
    /* bitstream filetype */
    unsigned char amrFrame[MAX_AMR_FRAME_SIZE];
    
    fpwave = fopen(pchWAVEFilename, "rb");
    if (fpwave == NULL)
    {
        return 0;
    }
    
    // Initialize the amr file
    fpamr = fopen(pchAMRFileName, "wb");
    if (fpamr == NULL)
    {
        fclose(fpwave);
        return 0;
    }
    /* write magic number to indicate single channel AMR file storage format */
    bytes = fwrite(AMR_MAGIC_NUMBER, sizeof(char), strlen(AMR_MAGIC_NUMBER), fpamr);
    
    /* skip to pcm audio data*/
    SkipToPCMAudioData(fpwave);
    
    enstate = Encoder_Interface_init(dtx);
    
    while(1)
    {
        // read one pcm frame
        if (!ReadPCMFrame(speech, fpwave, nChannels, nBitsPerSample)) break;
        
        frames++;
        
        /* call encoder */
        byte_counter = Encoder_Interface_Encode(enstate, req_mode, speech, amrFrame, 0);
        
        bytes += byte_counter;
        fwrite(amrFrame, sizeof (unsigned char), byte_counter, fpamr );
    }
    
    Encoder_Interface_exit(enstate);
    
    fclose(fpamr);
    fclose(fpwave);
    
    return frames;
}
 
 
#pragma mark - Decode
//decode
static void WriteWAVEFileHeader(FILE* fpwave, int nFrame)
{
    char tag[10] = "";
    
    // 1. RIFF header
    EM_RIFFHEADER riff;
    strcpy(tag, "RIFF");
    memcpy(riff.chRiffID, tag, 4);
    riff.nRiffSize = 4                                     // WAVE
    + sizeof(EM_XCHUNKHEADER)               // fmt 
    + sizeof(EM_WAVEFORMATX)           // EM_WAVEFORMATX
    + sizeof(EM_XCHUNKHEADER)               // DATA
    + nFrame*160*sizeof(short);    //
    strcpy(tag, "WAVE");
    memcpy(riff.chRiffFormat, tag, 4);
    fwrite(&riff, 1, sizeof(EM_RIFFHEADER), fpwave);
    
    // 2. FMT chunk
    EM_XCHUNKHEADER chunk;
    EM_WAVEFORMATX wfx;
    strcpy(tag, "fmt ");
    memcpy(chunk.chChunkID, tag, 4);
    chunk.nChunkSize = sizeof(EM_WAVEFORMATX);
    fwrite(&chunk, 1, sizeof(EM_XCHUNKHEADER), fpwave);
    memset(&wfx, 0, sizeof(EM_WAVEFORMATX));
    wfx.nFormatTag = 1;
    wfx.nChannels = 1; // Single channel
    wfx.nSamplesPerSec = 8000; // 8khz
    wfx.nAvgBytesPerSec = 16000;
    wfx.nBlockAlign = 2;
    wfx.nBitsPerSample = 16;
    fwrite(&wfx, 1, sizeof(EM_WAVEFORMATX), fpwave);
    
    // 3. Write data chunk
    strcpy(tag, "data");
    memcpy(chunk.chChunkID, tag, 4);
    chunk.nChunkSize = nFrame*160*sizeof(short);
    fwrite(&chunk, 1, sizeof(EM_XCHUNKHEADER), fpwave);
}
 
static const int myround(const double x)
{
    return((int)(x+0.5));
 
// Calculate the AMR frame size with the frame header
static int caclAMRFrameSize(unsigned char frameHeader)
{
    int mode;
    int temp1 = 0;
    int temp2 = 0;
    int frameSize;
    
    temp1 = frameHeader;
    
    // Get AMR Encode Mode with the 3 - 6 digit of frame header
    temp1 &= 0x78; // 0111-1000
    temp1 >>= 3;
    
    mode = amrEncodeMode[temp1];
    
    // Calculate the arm auodio framze size
    // Theory: one frame is 20 mili seconds, then one second is 50 frames of audio data
    temp2 = myround((double)(((double)mode / (double)AMR_FRAME_COUNT_PER_SECOND) / (double)8));
    
    frameSize = myround((double)temp2 + 0.5);
    return frameSize;
}
 
// Read the first AMR frame - (Reference frame)
// return 0 for error and 1 for success
static int ReadAMRFrameFirst(FILE* fpamr, unsigned char frameBuffer[], int* stdFrameSize, unsigned char* stdFrameHeader)
{
    //memset(frameBuffer, 0, sizeof(frameBuffer));
    
    // Read the frame header
    fread(stdFrameHeader, 1, sizeof(unsigned char), fpamr);
    if (feof(fpamr)) return 0;
    
    // Calculate the frame size with frame header
    *stdFrameSize = caclAMRFrameSize(*stdFrameHeader);
    
    // Read the first frame
    frameBuffer[0] = *stdFrameHeader;
    fread(&(frameBuffer[1]), 1, (*stdFrameSize-1)*sizeof(unsigned char), fpamr);
    if (feof(fpamr)) return 0;
    
    return 1;
}
 
static int ReadAMRFrame(FILE* fpamr, unsigned char frameBuffer[], int stdFrameSize, unsigned char stdFrameHeader)
{
    size_t bytes = 0;
    unsigned char frameHeader; // 帧头
    
    //memset(frameBuffer, 0, sizeof(frameBuffer));
    
    // Read the frame header
    // If it is a bad frame(not a standard frame),continue for the next byte
    while(1)
    {
        bytes = fread(&frameHeader, 1, sizeof(unsigned char), fpamr);
        if (feof(fpamr)) return 0;
        if (frameHeader == stdFrameHeader) break;
    }
    
    // Audio data for the frame (frame header has beeen read)
    frameBuffer[0] = frameHeader;
    bytes = fread(&(frameBuffer[1]), 1, (stdFrameSize-1)*sizeof(unsigned char), fpamr);
    if (feof(fpamr)) return 0;
    
    return 1;
}
 
// Decode AMR to WAVE file
int EM_DecodeAMRFileToWAVEFile(const char* pchAMRFileName, const char* pchWAVEFilename)
{
 
    
    FILE* fpamr = NULL;
    FILE* fpwave = NULL;
    char magic[8];
    void * destate;
    int nFrameCount = 0;
    int stdFrameSize;
    unsigned char stdFrameHeader;
    
    unsigned char amrFrame[MAX_AMR_FRAME_SIZE];
    short pcmFrame[PCM_FRAME_SIZE];
    
    fpamr = fopen(pchAMRFileName, "rb");
    
    if ( fpamr==NULL ) return 0;
    
    // Check the amr file header
    fread(magic, sizeof(char), strlen(AMR_MAGIC_NUMBER), fpamr);
    if (strncmp(magic, AMR_MAGIC_NUMBER, strlen(AMR_MAGIC_NUMBER)))
    {
        fclose(fpamr);
        return 0;
    }
    
    // Initialize the wave file
//    NSArray *paths               = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES);
//    NSString *documentPath       = [paths objectAtIndex:0];
//    NSString *docFilePath        = [documentPath stringByAppendingPathComponent:[NSString stringWithFormat:@"%s", pchWAVEFilename]];
//    NSLog(@"documentPath=%@", documentPath);
//    
//    fpwave = fopen([docFilePath cStringUsingEncoding:NSASCIIStringEncoding], "wb");
    fpwave = fopen(pchWAVEFilename,"wb");
    
    WriteWAVEFileHeader(fpwave, nFrameCount);
    
    /* init decoder */
    destate = Decoder_Interface_init();
    
    // Read the first frame as a reference frame
    memset(amrFrame, 0, MAX_AMR_FRAME_SIZE);
    memset(pcmFrame, 0, PCM_FRAME_SIZE);
    ReadAMRFrameFirst(fpamr, amrFrame, &stdFrameSize, &stdFrameHeader);
    
    // Decode an AMR audio frame to PCM data
    Decoder_Interface_Decode(destate, amrFrame, pcmFrame, 0);
    nFrameCount++;
    fwrite(pcmFrame, sizeof(short), PCM_FRAME_SIZE, fpwave);
    
    // Decode every frame of AMR and write to WAVE file
    while(1)
    {
        memset(amrFrame, 0, MAX_AMR_FRAME_SIZE);
        memset(pcmFrame, 0, PCM_FRAME_SIZE);
        if (!ReadAMRFrame(fpamr, amrFrame, stdFrameSize, stdFrameHeader)) break;
        
        // Decode the AMR audio frame to PCM data
        Decoder_Interface_Decode(destate, amrFrame, pcmFrame, 0);
        nFrameCount++;
        fwrite(pcmFrame, sizeof(short), PCM_FRAME_SIZE, fpwave);
    }
    //NSLog(@"frame = %d", nFrameCount);
    Decoder_Interface_exit(destate);
    
    fclose(fpwave);
    
    // Re-swrite the wave file header
//    fpwave = fopen([docFilePath cStringUsingEncoding:NSASCIIStringEncoding], "r+");
    fpwave = fopen(pchWAVEFilename, "r+");
    WriteWAVEFileHeader(fpwave, nFrameCount);
    fclose(fpwave);
    
    return nFrameCount;
}
 
int isMP3File(const char *filePath){
    FILE* fpamr = NULL;
    char magic[8];
    fpamr = fopen(filePath, "rb");
    if (fpamr==NULL) return 0;
    int isMp3 = 0;
    fread(magic, sizeof(char), strlen(MP3_MAGIC_NUMBER), fpamr);
    if (!strncmp(magic, MP3_MAGIC_NUMBER, strlen(MP3_MAGIC_NUMBER)))
    {
        isMp3 = 1;
    }
    fclose(fpamr);
    return isMp3;
}
 
 
int isAMRFile(const char *filePath){
    FILE* fpamr = NULL;
    char magic[8];
    fpamr = fopen(filePath, "rb");
    if (fpamr==NULL) return 0;
    int isAmr = 0;
    fread(magic, sizeof(char), strlen(AMR_MAGIC_NUMBER), fpamr);
    if (!strncmp(magic, AMR_MAGIC_NUMBER, strlen(AMR_MAGIC_NUMBER)))
    {
        isAmr = 1;
    }
    fclose(fpamr);
    return isAmr;
}