@da-web/js-audio-recorder/src/transform/transform.ts

js audio recorder plugin

interface dataview {
    byteLength: number,
    buffer: {
        byteLength: number,
    },
    getUint8: any,
}

/**
 * 在data中的offset位置开始写入str字符串
 * @param {TypedArrays} data    二进制数据
 * @param {Number}      offset  偏移量
 * @param {String}      str     字符串
 */
function writeString(data, offset, str): void {
    for (let i = 0; i < str.length; i++) {
        data.setUint8(offset + i, str.charCodeAt(i));
    }
}

/**
 * 数据合并压缩
 * 根据输入和输出的采样率压缩数据，
 * 比如输入的采样率是48k的，我们需要的是（输出）的是16k的，由于48k与16k是3倍关系，
 * 所以输入数据中每隔3取1位
 *
 * @param {float32array} data       [-1, 1]的pcm数据
 * @param {number} inputSampleRate  输入采样率
 * @param {number} outputSampleRate 输出采样率
 * @returns  {float32array}         压缩处理后的二进制数据
 */
export function compress(data, inputSampleRate: number, outputSampleRate: number) {
    // 压缩，根据采样率进行压缩
    let rate = inputSampleRate / outputSampleRate,
        compression = Math.max(rate, 1),
        lData = data.left,
        rData = data.right,
        length = Math.floor(( lData.length + rData.length ) / rate),
        result = new Float32Array(length),
        index = 0,
        j = 0;

    // 循环间隔 compression 位取一位数据
    while (index < length) {
        // 取整是因为存在比例compression不是整数的情况
        let temp = Math.floor(j);

        result[index] = lData[temp];
        index++;

        if (rData.length) {
            /*
            * 双声道处理
            * e.inputBuffer.getChannelData(0)得到了左声道4096个样本数据，1是右声道的数据，
            * 此处需要组和成LRLRLR这种格式，才能正常播放，所以要处理下
            */
            result[index] = rData[temp];
            index++;
        }

        j += compression;
    }
    // 返回压缩后的一维数据
    return result;
}

/**
 * 转换到我们需要的对应格式的编码
 *
 * @param {float32array} bytes      pcm二进制数据
 * @param {number}  sampleBits      采样位数
 * @param {boolean} littleEdian     是否是小端字节序
 * @returns {dataview}              pcm二进制数据
 */
export function encodePCM(bytes, sampleBits: number, littleEdian: boolean = true) {
    let offset = 0,
        dataLength = bytes.length * (sampleBits / 8),
        buffer = new ArrayBuffer(dataLength),
        data = new DataView(buffer);

    // 写入采样数据
    if (sampleBits === 8) {
        for (let i = 0; i < bytes.length; i++, offset++) {
            // 范围[-1, 1]
            let s = Math.max(-1, Math.min(1, bytes[i]));
            // 8位采样位划分成2^8=256份，它的范围是0-255;
            // 对于8位的话，负数*128，正数*127，然后整体向上平移128(+128)，即可得到[0,255]范围的数据。
            let val = s < 0 ? s * 128 : s * 127;
            val = +val + 128;
            data.setInt8(offset, val);
        }
    } else {
        for (let i = 0; i < bytes.length; i++, offset += 2) {
            let s = Math.max(-1, Math.min(1, bytes[i]));
            // 16位的划分的是2^16=65536份，范围是-32768到32767
            // 因为我们收集的数据范围在[-1,1]，那么你想转换成16位的话，只需要对负数*32768,对正数*32767,即可得到范围在[-32768,32767]的数据。
            data.setInt16(offset, s < 0 ? s * 0x8000 : s * 0x7FFF, littleEdian);
        }
    }

    return data;
}

/**
 * 编码wav，一般wav格式是在pcm文件前增加44个字节的文件头，
 * 所以，此处只需要在pcm数据前增加下就行了。
 *
 * @param {DataView} bytes           pcm二进制数据
 * @param {number}  inputSampleRate  输入采样率
 * @param {number}  outputSampleRate 输出采样率
 * @param {number}  numChannels      声道数
 * @param {number}  oututSampleBits  输出采样位数
 * @param {boolean} littleEdian      是否是小端字节序
 * @returns {DataView}               wav二进制数据
 */
export function encodeWAV(bytes: dataview, inputSampleRate: number, outputSampleRate: number, numChannels: number, oututSampleBits: number, littleEdian: boolean = true) {
    let sampleRate = outputSampleRate > inputSampleRate ? inputSampleRate : outputSampleRate,   // 输出采样率较大时，仍使用输入的值，
        sampleBits = oututSampleBits,
        buffer = new ArrayBuffer(44 + bytes.byteLength),
        data = new DataView(buffer),
        channelCount = numChannels, // 声道
        offset = 0;

    // 资源交换文件标识符
    writeString(data, offset, 'RIFF'); offset += 4;
    // 下个地址开始到文件尾总字节数,即文件大小-8
    data.setUint32(offset, 36 + bytes.byteLength, littleEdian); offset += 4;
    // WAV文件标志
    writeString(data, offset, 'WAVE'); offset += 4;
    // 波形格式标志
    writeString(data, offset, 'fmt '); offset += 4;
    // 过滤字节,一般为 0x10 = 16
    data.setUint32(offset, 16, littleEdian); offset += 4;
    // 格式类别 (PCM形式采样数据)
    data.setUint16(offset, 1, littleEdian); offset += 2;
    // 声道数
    data.setUint16(offset, channelCount, littleEdian); offset += 2;
    // 采样率,每秒样本数,表示每个通道的播放速度
    data.setUint32(offset, sampleRate, littleEdian); offset += 4;
    // 波形数据传输率 (每秒平均字节数) 声道数 × 采样频率 × 采样位数 / 8
    data.setUint32(offset, channelCount * sampleRate * (sampleBits / 8), littleEdian); offset += 4;
    // 快数据调整数 采样一次占用字节数 声道数 × 采样位数 / 8
    data.setUint16(offset, channelCount * (sampleBits / 8), littleEdian); offset += 2;
    // 采样位数
    data.setUint16(offset, sampleBits, littleEdian); offset += 2;
    // 数据标识符
    writeString(data, offset, 'data'); offset += 4;
    // 采样数据总数,即数据总大小-44
    data.setUint32(offset, bytes.byteLength, littleEdian); offset += 4;

    // 给wav头增加pcm体
    for (let i = 0; i < bytes.byteLength;) {
        data.setUint8(offset, bytes.getUint8(i));
        offset++;
        i++;
    }

    return data;
}