用 Qt 的 QAudioOutput 类播放 WAV 音频文件
最近有一个项目，需要同时控制 4 个声卡播放不同的声音，声音文件很简单就是没有任何压缩的 wav 文件。 如果只是播放 wav 文件，那么 Qt 里简单的 QSound 类是最适合的。但是 QSound 有一个很大的缺陷就是无法选择用哪个声卡。一番研究之后，决定用 QAudioOutput 来播放 WAV 音频文件。
网上也能找到几篇相关的文章，比如：
http://blog.csdn.net/qyee16/article/details/17062413
http://blog.csdn.net/GoForwardToStep/article/details/52805459
http://blog.csdn.net/caoshangpa/article/details/51224587
但是这几篇文章的实现方法其实都有问题。把这几篇文章中的代码精简一下，可以简化成：
QFile inputFile;
inputFile.setFileName("test.wav");
inputFile.open(QIODevice::ReadOnly);
QAudioOutput *audio = new QAudioOutput( format, 0);
audio->start(&inputFile); 这里都没有注意到 wav 文件是有文件头的，播放时我们需要跳过文件头。他们的代码中音频格式也都是硬编码的，这样换一个不同的音频格式的 wav 文件播放出来的声音肯定就不对了。
所以严谨的方法是解析 wav 文件的文件头，获取音频格式，然后跳到音频数据区。播放音频数据区的数据。
解析文件头的方法并不太难，网上这样的文章也很多。百度搜索：c++ 读取 wav 文件 可以获得大量的文章，这里就不多说了。
解析文件头的方法不难但是很繁琐，我偷懒直接用了个第三方的库： libsndfile。
这个库我以前也有介绍： http://blog.csdn.net/liyuanbhu/article/details/10143157
这里主要说说如何和 QAudioOutput 一起使用。 介绍两种方式，一种采用面向过程的编程模式，另一种面向对象的方式。
面向过程的编程模式就是按照 C 语言的使用习惯那样，现将 wav 文件中的数据读取到一个数组中。然后再想办法把这个数组播放出来。 Qt 中对数组的封装是 QByteArray。所以代码可以这样写：
QString fileName = "C:/Program Files (x86)/Tencent/QQGAME/ClientCommon/1010/Sound/chat/1001.wav";
SNDFILE * sndfile;
SF_INFO sfinfo = {0, 0, 0, 0, 0, 0};
sndfile = sf_open(fileName.toLocal8Bit(), SFM_READ, &sfinfo);
int size = sf_seek(sndfile, 0, SEEK_END);
sf_seek(sndfile, 0, SEEK_SET);
QByteArray array(size * 2, 0);
sf_read_short(sndfile, (short *)array.data(), size);
第二步就是如何将 QByteArray 播放出来了。Qt 中有一个 QBuffer 类，可以将 QByteArray 包装成一个 QIODevice。 所以下面的代码可以这样写：
QBuffer buffer(&array);
buffer.open(QIODevice::ReadWrite);
QAudioFormat audioFormat;
audioFormat.setCodec("audio/pcm");
audioFormat.setByteOrder(QAudioFormat::LittleEndian);
audioFormat.setSampleRate(sfinfo.samplerate);
audioFormat.setChannelCount(sfinfo.channels);
audioFormat.setSampleSize(16);
audioFormat.setSampleType(QAudioFormat::SignedInt);
QAudioOutput *audio = new QAudioOutput(QAudioDeviceInfo::defaultOutputDevice(), audioFormat );
audio->start(&buffer);至此，第一种方法就完成了。但是这种方法不够面向对象，所以就有了后面第二种方法。
既然 QAudioOutput 只能与 QIODevice 联用。我们就构造一个派生自 QIODevice 的类。这个类实现对 wav 文件的读写。
派生 QIODevice 还是比较简单的，我们只需要实现两个纯虚函数：
qint64 readData(char * data, qint64 maxSize) ;
qint64 writeData(const char * data, qint64 maxSize);为了使用方便，我多实现了些函数。下面是头文件。
#ifndef WAVFILE_H
#define WAVFILE_H
#include "sndfile.h"
#include <QIODevice>
#include <QAudioFormat>
class WAVFile : public QIODevice
{
public:
WAVFile();
~WAVFile();
bool isSequential() const {return false;}
bool open(QString fileName, OpenMode mode, QAudioFormat format = QAudioFormat());
void close();
bool canReadLine() const {return false;}
qint64 pos() const;
qint64 size() const;
bool seek(qint64 pos);
bool atEnd() const;
bool reset();
QAudioFormat format();
protected:
qint64 readData(char * data, qint64 maxSize) ;
qint64 writeData(const char * data, qint64 maxSize);
private:
SNDFILE * m_sndfile;
SF_INFO m_info;
QString m_fileName;
};
#endif // WAVFILE_H
之后是 C++ 代码：
#include "wavfile.h"
WAVFile::WAVFile()
{
}
qint64 WAVFile::pos() const
{
sf_count_t p = sf_seek(m_sndfile, 0, SEEK_CUR);
return p;
}
qint64 WAVFile::size() const
{
sf_count_t p = sf_seek(m_sndfile, 0, SEEK_END);
return p;
}
bool WAVFile::seek(qint64 pos)
{
sf_seek(m_sndfile, pos, SEEK_SET);
return true;
}
bool WAVFile::atEnd() const
{
if(pos() == size())
{
return true;
}
return false;
}
bool WAVFile::reset()
{
sf_count_t p = sf_seek(m_sndfile, 0, SEEK_SET);
if(p == -1)
{
return false;
}
return true;
}
bool WAVFile::open(QString fileName, OpenMode mode, QAudioFormat format)
{
int snd_mode;
switch(mode)
{
case QIODevice::ReadOnly:
snd_mode = SFM_READ;
m_info.channels = 0;
m_info.format = 0;
m_info.frames = 0;
m_info.samplerate = 0;
break;
case QIODevice::WriteOnly:
snd_mode = SFM_WRITE;
m_info.channels = format.channelCount();
m_info.format = SF_FORMAT_WAV;
m_info.frames = 0;
m_info.samplerate = format.sampleRate();
break;
case QIODevice::ReadWrite:
snd_mode = SFM_RDWR;
break;
default:
return false;
}
m_sndfile = sf_open(fileName.toLocal8Bit(), snd_mode, &m_info);
QIODevice::open(mode);
return m_sndfile;
}
qint64 WAVFile::readData(char * data, qint64 maxSize)
{
return sf_read_raw(m_sndfile, data, maxSize);
}
qint64 WAVFile::writeData(const char * data, qint64 maxSize)
{
return sf_write_raw(m_sndfile, data, maxSize);
}
QAudioFormat WAVFile::format()
{
QAudioFormat audioFormat;
audioFormat.setCodec("audio/pcm");
audioFormat.setByteOrder(QAudioFormat::LittleEndian);
audioFormat.setSampleRate(m_info.samplerate);
audioFormat.setChannelCount(m_info.channels);
switch(m_info.format & 0x0f)
{
case SF_FORMAT_PCM_U8:
audioFormat.setSampleSize(8);
audioFormat.setSampleType(QAudioFormat::UnSignedInt);
break;
case SF_FORMAT_PCM_S8:
audioFormat.setSampleSize(8);
audioFormat.setSampleType(QAudioFormat::SignedInt);
break;
case SF_FORMAT_PCM_16:
audioFormat.setSampleSize(16);
audioFormat.setSampleType(QAudioFormat::SignedInt);
break;
case SF_FORMAT_PCM_24:
audioFormat.setSampleSize(24);
audioFormat.setSampleType(QAudioFormat::SignedInt);
break;
case SF_FORMAT_PCM_32:
audioFormat.setSampleSize(32);
audioFormat.setSampleType(QAudioFormat::SignedInt);
break;
default:
audioFormat.setSampleSize(8);
audioFormat.setSampleType(QAudioFormat::UnSignedInt);
break;
}
return audioFormat;
}
void WAVFile::close()
{
sf_close(m_sndfile);
}
WAVFile::~WAVFile()
{
}
有了这个 WAVFile 类之后，剩下的代码就很简单了。
WAVFile inputFile = new WAVFile;
inputFile->open(f1, QIODevice::ReadOnly);
QAudioOutput audio = new QAudioOutput(QAudioDeviceInfo::defaultOutputDevice(), inputFile->format() );
connect(audio, SIGNAL(stateChanged(QAudio::State)), this, SLOT(audio0(QAudio::State)));
if(inputFile->isReadable())
{
audio->start(inputFile);
}这里多说两句，代码刚写好时一直播放不出声音。检查了好久发现是 inputFile->isReadable() 一直都是 false 状态。原因是刚开始我们没在 open 函数中调用 QIODevice::open(mode)。类似这样的小问题估计代码中还有一些。等我以后测试出问题时再修改吧。
写到这里，这篇文章就差不多了。希望对大家有用。