Частный блог

Есть много задач, в которых может понадобиться передать звук в виде массива байтов через сеть. Java сильно отстала в этом вопросе и давно не развивала свой API для работы со звуком. Это вызывает трудности при решение простых на первый взгляд вопросов.

На сайте уже есть пример про запись звука с помощью Java. Пример простой и пишет звук только в файл.

AudioSystem.write(m_audioInputStream, m_targetType, m_outputFile);

Для упрощение задачи можно просто прочитать потом файл в byte массив, но метод «AudioSystem.write» может вызываться и с stream в качестве последнего аргумента. Это бы сразу решило проблему, но не так всё просто. При попытке вызвать метод «write» с каким-либо stream происходит ошибка: stream length not specified.

AudioSystem.write(audio, AudioFileFormat::Type::WAVE, process.getOutputStream());

Это связано с тем, что запись идёт в WAVE формате, который требует в заголовке файла размер записанных данных. Этот размер невозможно узнать до окончания записи, что и вызывает ошибку.

Проблему можно решить, если самостоятельно реализовать AudioSystem.write для WAVE формата.

Начать нужно с класса, который будет отвечать за формирование корректного заголовка WAVE формата:

package info.privateblog.sound.wave;

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;

public class NewWaveWriter {
	private ByteArrayOutputStream outStream = new ByteArrayOutputStream();

    private int mSampleRate;
    private int mChannels;
    private int mSampleBits;

    private int mBytesWritten;

    public NewWaveWriter(int sampleRate) throws IOException {
        this.mSampleRate = sampleRate;
        this.mChannels = 2;
        this.mSampleBits = 16;

        this.mBytesWritten = 0;
        outStream.write(new byte[44]);
    }

    public void write(byte[] src, int offset, int length) throws IOException {
        if (offset > length) {
            throw new IndexOutOfBoundsException(String.format("offset %d is greater than length %d", offset, length));
        }
        for (int i = offset; i < length; i+=4) {
            writeUnsignedShortLE(src[i], src[i+1]);
            writeUnsignedShortLE(src[i + 2], src[i + 3]);
            mBytesWritten += 4;
        }
    }

    public byte[] getByteBuffer() throws IOException {
    	byte[]result = outStream.toByteArray();
    	writeWaveHeader(result);
    	return result;
    }

    private void writeWaveHeader(byte[]file) throws IOException {
        int bytesPerSec = (mSampleBits + 7) / 8;
        
        int position = 0;
        position = setValue(file, position, "RIFF");
        position = setValue(file, position, mBytesWritten + 36);
        position = setValue(file, position, "WAVE");
        position = setValue(file, position, "fmt ");
        position = setValue(file, position, (int)16);
        position = setValue(file, position, (short) 1);
        position = setValue(file, position, (short) mChannels);
        position = setValue(file, position, mSampleRate);
        position = setValue(file, position, mSampleRate * mChannels * bytesPerSec);
        position = setValue(file, position, (short) (mChannels * bytesPerSec));
        position = setValue(file, position, (short) mSampleBits);
        position = setValue(file, position, "data");
        position = setValue(file, position, mBytesWritten);
    }

    private void writeUnsignedShortLE(byte sample1, byte sample2)
            throws IOException {
    	outStream.write(sample1);
    	outStream.write(sample2);
    }
    
    private static int setValue(byte[]buffer, int position, String value) {
    	for (int i = 0; i< value.length(); i++) {     		
                buffer[position + i] = (byte)value.charAt(i);     	
        }     	
        return position + value.length();     
    }     
    private static int setValue(byte[]buffer, int position, int value) { 		
                buffer[position + 3] = (byte)(value>>24);
		buffer[position + 2] = (byte)(value>>16);
		buffer[position + 1] = (byte)(value>>8);
		buffer[position + 0] = (byte)(value);
    	return position + 4;
    }
    private static int setValue(byte[]buffer, int position, short value) {
		buffer[position + 1] = (byte)(value>>8);
		buffer[position] = (byte)value;
    	return position + 2;
    }
}

Данный класс работает только с двухканальным 16-битным звуком. Он предоставляет нам метод write и getByteBuffer и решает проблему с получением byte массива с записанным звуком без использования промежуточного файла.

Пример использования:

public void run() {  
	try {  
		writer = new NewWaveWriter(44100);
		
		byte[]buffer = new byte[256];
		int res = 0;
		while((res = m_audioInputStream.read(buffer)) > 0) {
			writer.write(buffer, 0, res);
		}
	} catch (IOException e) {
		System.out.println("Error: " + e.getMessage());
	}  
}  

public byte[]getResult() throws IOException {
	return writer.getByteBuffer();
}