android/iphone/windows/linux声波通讯库

3分钟为你的应用添加声波通讯功能

 

前一段时间为了实现声波传输，网上找了半天，好不容易找到一个实现，但准确性远不能满足要求，没办法，只好自己写了一个。
后来一哥们要求在mipsel平台和arm平台上使用，就帮他用c移植到了mipsel平台，实现了在不到普通电脑千分之一cpu的系统平台上的运行。搞定这个后cpu消耗非常低，基本上应该算是没有运行不了的平台了。

一、准确性

准确性95%以上，如果有识别有问题的情况，你可以开启调试模式，该模式下会自动保存识别失败的的音频段，你可以发给我分析识别失败的原因，如果真是识别器没有考虑到的情况的话，调整识别规则就可以完善识别到了。而且传输中加入了校验码，校验码有两个目的，一个是保证识别正确性。保证识别结果不然就识别失败，而如果识别到了就一定是对的，也就是说不会出现传输的是1，而识别提示为0；另一个是错误自动修正，从而保证传输中可以有20%左右（取决于你传输的数据长度）的错误而可以自动修正，从而使得使用过程中基本上识别是不会出错的。识别接口中参数指定了识别是否成功完成，错误码指出了如果识别失败的话，失败的原因。

二、接口简单

我的接口尽量做得简单，这样用起来也比较小白，既然是当成一个库，使用起来越简单越好，就尽量不要去管底层的一些控制参数，比如说声音采样频率、采样精度、采样格式、传输频率、传输码表、音量、缓冲区大小，这些在参数中你就不用管了，当然你想定制的话其实这些参数也全部是都是可以定制的。在这里，这些参数的默认值我也说一下：声音方面默认参数为：声音采样频率为44100，单声道，2个字节（16位）长的采样精度，小端编码，桢大小就为1*2=2个字节，那么每秒处理的数据量就是44100*2=88200字节。传输频率为高频段，抗干扰能力非常好，不管你是在闹市、马路、KTV、或者其它室外场景下，或者你在家里开着大音箱听歌都不会影响到数据的传输。码表为16进制的数据编码，也就是所有数据都会编成16进制后传输。缓冲区的话默认需10k左右的缓冲区(里面其它的内存分配都在内存池中完成，长时间运行解码不会再分配内存)。如果这些参数你完全不懂，就忽略就算了，因为接口足够简单，能用就可以了，也不用理解那么多原理。不过解码器要求你传入的音频数据是这些格式，特别是输入数据要求为44100，单声道，16bits采样精度，小端编码的音频数据。

三、混音音效

另外实际上因为传输频率属于高频段，开始超出正常人可听到的阶段，所以发送的时候感觉没什么反应一样，所以可以在人耳可听到的范围另外加一段可听到的音频音效（咻咻咻、啾啾啾随便你，呵呵）让用户知道系统正在通讯中，最后的效果就是人听到的是人耳可听到那部分你加的音频音效，可实际上设备则可解码出真正的信号，而不会相互干扰。

四、传输距离

传输距离的话是取决于音量的，音量比较大的，传输距离就大，一般以手机的最大音量5-10米没问题，音量设小的话可以控制在10cm-30cm左右。

五、性能

至于性能，系统有两种工作模式：一种是优化内存模式，耗CPU稍多一点，但耗内存小，在当前正常使用的电脑或者现在的智能手机下使用是没有问题的，正常pc机的cpu基于可以看到在1%以下，反正windows任务管理器里显示的是0，应该是1%以下就会显示为0%，估计在百分之零点几左右吧。另一种是优化CPU模式，如果你是在计算能力非常有限的平台上使用，比如说计算能力不到pc千分之一的平台上使用，你可以使用这种模式，这种模式下，基本不会占用你的CPU，但会占内存会大一些，但如果你的CPU真的非常慢，你解码时间会长一点，但无论你的系统有多慢，都不会解不出来，也不会影响解码正确性，只是速度慢的话解码出来的时间就稍长一些。

六、数据传输量

说一说传输数据量的问题，首先我要说一下，我最先了解声波通讯的时候还以为传输率可以达到几k/秒，实际上声波1秒也就传输个十几个字符左右，而且一般来说传输总字符如果达到40个以上，解码正确率就会下降，数据量越大，出错率就会升高。所以想以k级来传输数据量的人就不要想了。当然这也是对怎么使用声波通讯的机制不了解的原因：声波传输使用时主要是作为握手和对接使用，真正的数据是通过对接后在互联网上传输。比如说面对面的声波支付，A要付款给B，那么声波通讯在这里面主要是传输用户标志，或者付款单编号来快速握手（这当然跟你设计的支付流程有关）。我这里以一种模拟刷卡的流程举例说明：A（客户）要付款给B（商家），我们设想如果是刷卡的话，流程可能是这样的，A（客户）在B（商家）的POS机上刷一下银行卡，B（商家）就知道A（客户）是哪张银行卡，从而把该卡和金额传到支付公司去扣款。那么换成声波后也是一样的，A（客户）在手机上点一下付款，A（客户）的手机发出一串声波，声波上传输A（客户）的用户标识，传到B（商家）的手机，这时B（商家）就可以把A（客户）的标志和扣款金额传到支付公司去扣款了。当然你也可以设计一个反过来的流程，就是由B端（商家端）发出一串账单音频，而由A端接收（客户关），但原理是一样的。所以在这整个流程里面，声波是做系统对接使用的，替代刷银行卡、或者扫二维码的对接方式，然后真正的数据传输还是在互联网上传输。

七、编码

我这里采用的是16进制的传输码，你自己要传输的信息可以自己先编成16进制码，不过码表其实是可以定制的，比如说你想传输数据量更大一点，那也可以扩展到32进制，这样相对来说传输数据量编码后会更小，数据量可以传输得更大一些。如果你要传输的是数字，先把数字编成16进制编码，如果你要传字母，那么一个字母可以编成2个16进制的字符。
我这里列出几种编码的情况，比如说你要传输QQ号，手机号这类数字，那就最好转成16进制后再传输。以传输手机号为例：因为手机号肯定是以1开始的，那么1就可以不传了，而且都是以13，15，18开头，那么你可以把3，5，8先映射为1，2，3，然后再做16进制转码。当然解码端你自己怎么做的编码就怎么做解码，这样一个手机号本来有11位，优化下来就可以做到9位，或者8位。呵呵，声波传输就是要做到尽量小的数据量，数据量越小传输准确率就越可靠，你的系统就越可靠。
我这里列出几种编码的示例。
手机号编成16进制声波通讯编码：

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声波通讯库示例，16进制声波通讯编码
声波通讯库特征：
准确性95%以上，其实一般是不会出错的。
接口非常简单，有完整的示例，3分钟就可以让你的应用增加声波通讯功能
抗干扰性强，基本上无论外界怎么干扰，信号都是准确的
基本的编码为16进制，而通过编码可传输任何字符
性能非常强，没有运行不了的平台，而且通过内存池优化，长时间解码不再分配新内存，可7*24小时运行
可支持任何平台，常见的平台android, iphone, windows, linux, arm, mipsel都有示例
详情可查看：http://blog.csdn.net/softlgh
作者: 夜行侠 QQ:3116009971 邮件：[e-mail]
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//13,14,15,18开头的手机号，手机号去除1以后，16进制在9位以内
public static String encode(String _mobile)
{
    if(_mobile.length() == 11 && _mobile.startsWith("1"))
    {
        long _number = Long.parseLong(_mobile.substring(1));
      String s = Long.toHexString(_number);
      while(s.length() < 9)
      {
          s = "0" + s;
      }
      return s;
    }
    return null;
}

任意字符串（先换成byte[]）编成16进制声波通讯编码：

/************************************************************************
声波通讯库示例，16进制声波通讯编码
声波通讯库特征：
准确性95%以上，其实一般是不会出错的。
接口非常简单，有完整的示例，3分钟就可以让你的应用增加声波通讯功能
抗干扰性强，基本上无论外界怎么干扰，信号都是准确的
基本的编码为16进制，而通过编码可传输任何字符
性能非常强，没有运行不了的平台，而且通过内存池优化，长时间解码不再分配新内存，可7*24小时运行
可支持任何平台，常见的平台android, iphone, windows, linux, arm, mipsel都有示例
详情可查看：http://blog.csdn.net/softlgh
作者: 夜行侠 QQ:3116009971 邮件：[e-mail]
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public static final char[] hexChars = {'0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'};
public static String encodeString(byte[] _val)
{
    StringBuffer result = new StringBuffer(_val.length*2);
    for(int i = 0; i < _val.length; i ++)
    {
        result.append(hexChars[(_val[i] >> 4) & 0x0f]);
        result.append(hexChars[_val[i] & 0x0f]);
    }
    return result.toString();
}

八、使用场景

这里也把现在市场上的一些应用到了声波的先列一下：支付宝的声波支付，微信的声波雷达加好友，QQ音乐中的歌曲的声波分享，茄子快传，蛐蛐儿等等，国外的apple，google对声波通讯也都有应用。

声波实际上可以看成是一种比二维码可友好的传输方式，二维码能实现的功能与声波有很大的相似性，但声波使用时会更友好。做以上这些功能的时候，基本上都是只要靠近在手机上点一下/划一下/推一下/甩一下/摇一下（这是你自己定的）就可以了，而不需要像二维码一样还要打开摄像头、对准去拍那样比较麻烦。相比来说，声波传输更像刷卡一样方便简单，可以理解为类似NFC的一种近场通讯技术。

 

比如说你可以用声波支付，声波会员卡，声波券票，声音名片，声波签到，声波排队，做wifi和密码共享或者设定，做文件/图片、你App里面的任何项目分享，用声波关注微博、微信等等。

声波支付的流程前面有讲过，实际上有可能稍微复杂一点，但大概是这样的思路。

声波会员卡是指用户到店铺后不需要带物理卡了，而是手机代替了所有的会员卡，在商家一碰，会员信息就自动显示出来了。

声波券票也很简单，比如说一张电子团购券，电子电影券，可以设置成一个唯一的编码，到场后与录音设备一碰，系统就能识别到这张券票

声波签到是指在固定位置安装签到软件，用户到达后，可以快速完成签到操作。 

声波分享以文件/图片、或者你App里面的任何项目为例：比如A要把一张图片发送给B，那么A点击一下共享按钮（或者一推一丢都行），这时手机通过声音把这个图片的编号发送出去，当B收到这个标志时，马上从你平台的服务器上下载这张图片。最后的效果就是A在要分享的图片上一点，B就能收到该张图片，非常的方便快捷。

九、运行平台

这个声波传输库可以运行在windows平台（所有windows系统）, linux平台, mipsel平台, arm平台, iphone平台, android平台，全部都有SDK，后面的附件中有各个平台的库，你自己可以选择下载

十、代码及示例

库的结构非常简单：一个发送端，一个接收端。发送端很简单，基本上就是一个send函数。接收端稍微复杂一点，但也是很简单的：创建一个解码器，设置监听，往解码器送音频数据（解码器就会开始分析音频数据，并在监听到信号后通知你），最后停止解码器和销毁解码器。使用还是很简单的，下面和附件中有例子说明。

这种库的使用毕竟是商用，所以就不能免费了，呵呵。不过如果你完全是没有任何商业目的的公益项目，我也是完全可以免费给你用的。
试用库识别次数有限，或者没有进行降噪处理

各个平台的例子及源码
android平台声波通讯发送端接口：

/************************************************************************
声波通讯库示例，android平台声波通讯发送端
声波通讯库特征：
准确性95%以上，其实一般是不会出错的。
接口非常简单，有完整的示例，3分钟就可以让你的应用增加声波通讯功能
抗干扰性强，基本上无论外界怎么干扰，信号都是准确的
基本的编码为16进制，而通过编码可传输任何字符
性能非常强，没有运行不了的平台，而且通过内存池优化，长时间解码不再分配新内存，可7*24小时运行
可支持任何平台，常见的平台android, iphone, windows, linux, arm, mipsel都有示例
详情可查看：http://blog.csdn.net/softlgh
作者: 夜行侠 QQ:3116009971 邮件：[e-mail]
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//创建声波通讯播放器
player = new VoicePlayer();
//开始播放
player.play("12345678abcdef", 1, 200);

       
iphone平台声波通讯发送端接口：

/************************************************************************
声波通讯库示例，iphone平台声波通讯发送端
声波通讯库特征：
准确性95%以上，其实一般是不会出错的。
接口非常简单，有完整的示例，3分钟就可以让你的应用增加声波通讯功能
抗干扰性强，基本上无论外界怎么干扰，信号都是准确的
基本的编码为16进制，而通过编码可传输任何字符
性能非常强，没有运行不了的平台，而且通过内存池优化，长时间解码不再分配新内存，可7*24小时运行
可支持任何平台，常见的平台android, iphone, windows, linux, arm, mipsel都有示例
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作者: 夜行侠 QQ:3116009971 邮件：[e-mail]
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NSAutoreleasePool *tempPool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
//创建声波通讯播放器
VoicePlayer *player=[[VoicePlayer alloc] init];
//播放
[player play:@"12345678" playCount:1 muteInterval:0];
//没播放完之前，不要释放内存
while (![player isStopped]) {
    usleep(3300 * 1000);//300ms
}
[tempPool drain];

    

Android平台声波通讯解码端代码：

/************************************************************************
声波通讯库示例，Android平台声波通讯解码端
声波通讯库特征：
准确性95%以上，其实一般是不会出错的。
接口非常简单，有完整的示例，3分钟就可以让你的应用增加声波通讯功能
抗干扰性强，基本上无论外界怎么干扰，信号都是准确的
基本的编码为16进制，而通过编码可传输任何字符
性能非常强，没有运行不了的平台，而且通过内存池优化，长时间解码不再分配新内存，可7*24小时运行
可支持任何平台，常见的平台android, iphone, windows, linux, arm, mipsel都有示例
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VoiceRecognition mRecognition = new VoiceRecognition();
mRecognition.setListener(new VoiceRecognitionListener()
{
    @Override
    public void onRecognitionStart() {
    }

    public void onRecognitionEnd(int _recogStatus, String _val)
    {
        if(_recogStatus == VoiceRecognition.Status_Success)
        {
            System.out.println(_val);
        }
    }
});
mRecognition.start();

c通用声波通讯解码端接口

 

/************************************************************************
声波通讯库示例，声波通讯库c解码接口
声波通讯库特征：
准确性95%以上，其实一般是不会出错的。
接口非常简单，有完整的示例，3分钟就可以让你的应用增加声波通讯功能
抗干扰性强，基本上无论外界怎么干扰，信号都是准确的
基本的编码为16进制，而通过编码可传输任何字符
性能非常强，没有运行不了的平台，而且通过内存池优化，长时间解码不再分配新内存，可7*24小时运行
可支持任何平台，常见的平台android, iphone, windows, linux, arm, mipsel都有示例
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#ifdef VOICE_RECOG_DLL
#define VOICERECOGNIZEDLL_API __declspec(dllexport)
#else
#ifdef WIN32
#define VOICERECOGNIZEDLL_API __declspec(dllimport)
#else
#define VOICERECOGNIZEDLL_API
#endif
#endif

#ifndef VOICE_RECOG_H
#define VOICE_RECOG_H

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
    enum VRErrorCode
    {
        VR_SUCCESS = 0
    };

    enum DecoderPriority
    {
        CPUUsePriority = 1//不占内存，但CPU消耗比较大一些
        , MemoryUsePriority = 2//不占CPU，但内存消耗大一些
    };

    typedef enum {vr_false = 0, vr_true = 1} vr_bool;

    typedef void (*vr_pRecognizerStartListener)(void);
    //_result如果为VR_SUCCESS，则表示识别成功，否则为错误码，成功的话_data才有数据
    typedef void (*vr_pRecognizerEndListener)(int _result, char *_data, int _dataLen);

    //创建声波识别器
    VOICERECOGNIZEDLL_API void *vr_createVoiceRecognizer(DecoderPriority _decoderPriority = CPUUsePriority);

    //销毁识别器
    VOICERECOGNIZEDLL_API void vr_destroyVoiceRecognizer(void *_recognizer);

    //设置识别到信号的监听器
    VOICERECOGNIZEDLL_API void vr_setRecognizerListener(void *_recognizer, vr_pRecognizerStartListener _startListener, vr_pRecognizerEndListener _endListener);

    //开始识别
    //这里一般是线程，这个函数在停止识别之前不会返回
    VOICERECOGNIZEDLL_API void vr_runRecognizer(void *_recognizer);

    //停止识别，该函数调用后vr_runRecognizer会返回
    //该函数只是向识别线程发出退出信号，判断识别器是否真正已经退出要使用以下的vr_isRecognizerStopped函数
    VOICERECOGNIZEDLL_API void vr_stopRecognize(void *_recognizer);

    //判断识别器线程是否已经退出
    VOICERECOGNIZEDLL_API vr_bool vr_isRecognizerStopped(void *_recognizer);

    //要求输入数据要求为44100，单声道，16bits采样精度，小端编码的音频数据
    //小端编码不用特别处理，一般你录到的数据都是小端编码的
    VOICERECOGNIZEDLL_API int vr_writeData(void *_recognizer, char *_data, int _dataLen);

#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif

使用c声波通讯接口从wav文件中解码的例子：

/************************************************************************
声波通讯库示例，从wav文件中读取音频信号进行解码，该工程示例是可跨平台的
声波通讯库特征：
准确性95%以上，其实一般是不会出错的。
接口非常简单，有完整的示例，3分钟就可以让你的应用增加声波通讯功能
抗干扰性强，基本上无论外界怎么干扰，信号都是准确的
基本的编码为16进制，而通过编码可传输任何字符
性能非常强，没有运行不了的平台，而且通过内存池优化，长时间解码不再分配新内存，可7*24小时运行
可支持任何平台，常见的平台android, iphone, windows, linux, arm, mipsel都有示例
详情可查看：http://blog.csdn.net/softlgh
作者: 夜行侠 QQ:3116009971 邮件：[e-mail]
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//当次解码结束的回调函数
void waveRecognizerEnd(int _recogStatus, char *_data, int _dataLen)
{
    if (_recogStatus == VR_SUCCESS)
    {
        char buf[51];
        memcpy(buf, _data, _dataLen);
        buf[_dataLen] = 0;
        printf("------------------recognized data:%s\n", buf);
    }
    else
    {
        printf("------------------recognize invalid data, errorCode:%d\n", _recogStatus);
    }
}

//识别到有信号时开始解码回调函数
void waveRecognizerStart()
{
    printf("------------------recognize start\n");
}

//WIN32与linux所需的线程函数原型有点不一样
#ifdef WIN32
DWORD WINAPI waveRunVoiceRecognize( LPVOID _recognizer)
{
#else
void *waveRunVoiceRecognize( void * _recognizer)
{
    printf("voice recognizer thread start:%d\n", getpid());
#endif
    vr_runRecognizer(_recognizer);
    return 0;
}

//从wav文件中装载数据进入声波识别器
void test_voiceRecog_from_wav(int argc, char* argv[])
{
    char *wavFile = (char *)"data.wav";
    if(argc > 1)
    {
        wavFile = argv[1];
    }

    //读入wav文件
    struct WavData wavData;
    memset(&wavData, 0, sizeof(wavData));
    readWave(wavFile, &wavData);
    printf("%s data size:%d\n", wavFile, (int)wavData.size);

    //创建识别器，并开始运行
    void *recognizer = vr_createVoiceRecognizer(MemoryUsePriority);
    vr_setRecognizerListener(recognizer, waveRecognizerStart, waveRecognizerEnd);
#ifdef WIN32
    HANDLE recogThread = CreateThread( NULL, 0, waveRunVoiceRecognize, recognizer, 0, 0 );
    //_beginthread(waveRunVoiceRecognize, 0, recognizer);
#else
    pthread_t recogThread;
    pthread_create(&recogThread, NULL, waveRunVoiceRecognize, recognizer);
    //printf("voice recognizer thread id:%lu\n", (recogThread));
#endif

    //往识别器写入数据，这里可以反复写
    vr_writeData(recognizer, wavData.data, wavData.size);

    //通知识别器停止，并等待识别器真正退出
    do
    {
        vr_stopRecognize(recognizer);
        printf("recognizer is quiting\n");
#ifdef WIN32
        Sleep(1000);
#else
        sleep(1);
#endif
    } while (!vr_isRecognizerStopped(recognizer));

    //销毁识别器
    vr_destroyVoiceRecognizer(recognizer);

    printf("press enter key to exit.......\n");
    char c;
    scanf("%c", &c);
}

使用c声波通讯接口从实时录音数据中解码的例子：

/************************************************************************
声波通讯库示例，从实时录音数据获取音频信号进行解码，该工程示例是可跨平台的
声波通讯库特征：
准确性95%以上，其实一般是不会出错的。
接口非常简单，有完整的示例，3分钟就可以让你的应用增加声波通讯功能
抗干扰性强，基本上无论外界怎么干扰，信号都是准确的
基本的编码为16进制，而通过编码可传输任何字符
性能非常强，没有运行不了的平台，而且通过内存池优化，长时间解码不再分配新内存，可7*24小时运行
可支持任何平台，常见的平台android, iphone, windows, linux, arm, mipsel都有示例
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//识别到有信号时开始解码回调函数
void recorderRecognizerStart()
{
    printf("------------------recognize start\n");
}

//当次解码结束的回调函数
void recorderRecognizerEnd(int _recogStatus, char *_data, int _dataLen)
{
    if (_recogStatus == VR_SUCCESS)
    {
        char buf[51];
        memcpy(buf, _data, _dataLen);
        buf[_dataLen] = 0;
        printf("------------------recognized data:%s\n", buf);
    }
    else
    {
        printf("------------------recognize invalid data, errorCode:%d\n", _recogStatus);
    }
}

#ifdef WIN32
void runRecorderVoiceRecognize( void * _recognizer)
#else
void *runRecorderVoiceRecognize( void * _recognizer)
#endif
{
    vr_runRecognizer(_recognizer);
}

int recorderShortWrite(void *_writer, const void *_data, unsigned long _sampleCout)
{
    char *data = (char *)_data;
    void *recognizer = _writer;
    return vr_writeData(recognizer, data, (int)_sampleCout);
}

void test_recorderVoiceRecog()
{
    //创建识别器，并设置监听器
    void *recognizer = vr_createVoiceRecognizer();
    vr_setRecognizerListener(recognizer, recorderRecognizerStart, recorderRecognizerEnd);
    //创建录音机
    void *recorder = NULL;
    int r = initRecorder(44100, 1, 16, 512, &recorder);//要求录取short数据
    if(r != 0)
    {
        printf("recorder init error:%d", r);
        return;
    }
    //开始录音
    //r = startRecord(recorder, recognizer, recorderFloatWrite);//float数据
    r = startRecord(recorder, recognizer, recorderShortWrite);//short数据
    if(r != 0)
    {
        printf("recorder record error:%d", r);
        return;
    }
    //开始识别
#ifdef WIN32
    //CreateThread( NULL, 0, runRecorderVoiceRecognize, recognizer, 0, 0 );
    _beginthread(runRecorderVoiceRecognize, 0, recognizer);
#else
    pthread_t ntid;
    pthread_create(&ntid, NULL, runRecorderVoiceRecognize, recognizer);
#endif
    printf("\n\n\nrecognize start, waiting for signals ............\n");
    char c = 0;
    do
    {
        printf("press q to end recognize\n");
        scanf_s("%c", &c);
    } while (c != 'q');

    //停止录音
    r = stopRecord(recorder);
    if(r != 0)
    {
        printf("recorder stop record error:%d", r);
    }
    r = releaseRecorder(recorder);
    if(r != 0)
    {
        printf("recorder release error:%d", r);
    }

    //通知识别器停止，并等待识别器真正退出
    do
    {
        vr_stopRecognize(recognizer);
        printf("recognizer is quiting\n");
#ifdef WIN32
        Sleep(1000);
#else
        sleep(1);
#endif
    } while (!vr_isRecognizerStopped(recognizer));

    //销毁识别器
    vr_destroyVoiceRecognizer(recognizer);
}

相应的录音机抽象接口：

/************************************************************************
声波通讯库示例，录音机抽象接口，该工程示例是可跨平台的
声波通讯库特征：
准确性95%以上，其实一般是不会出错的。
接口非常简单，有完整的示例，3分钟就可以让你的应用增加声波通讯功能
抗干扰性强，基本上无论外界怎么干扰，信号都是准确的
基本的编码为16进制，而通过编码可传输任何字符
性能非常强，没有运行不了的平台，而且通过内存池优化，长时间解码不再分配新内存，可7*24小时运行
可支持任何平台，常见的平台android, iphone, windows, linux, arm, mipsel都有示例
详情可查看：http://blog.csdn.net/softlgh
作者: 夜行侠 QQ:3116009971 邮件：[e-mail]
************************************************************************/

//_data的数据格式是根据initRecorder传入的数据类型定的，一般可能为short。
//_sampleCout是表示_data中含有的样本数，不是指_data的长度
//返回已经处理的信号数，如果返回-1，则录音线程应退出
typedef int (*r_pwrite)(void *_writer, const void *_data, unsigned long _sampleCout);

/************************************************************************/
/* 创建录音机
/* _sampleRateInHz为44100
/* _channel为单声道，1为单声道，2为立体声
/* _audioFormat为一个信号的bit数，单声道双字节精度的话为16
/************************************************************************/
int initRecorder(int _sampleRateInHz, int _channel, int _audioFormat, int _bufferSize, void **_precorder);

/************************************************************************/
/* 开始录音
/************************************************************************/
int startRecord(void *_recorder, void *_writer, r_pwrite _pwrite);

/************************************************************************/
/* 停止录音
/************************************************************************/
int stopRecord(void *_recorder);

/************************************************************************/
/* 释放录音器的资源
/************************************************************************/
int releaseRecorder(void *_recorder);

使用PA实现的录音机接口，可跨平台：

/************************************************************************
声波通讯库示例，PA库实现的录音机接口，该库是跨平台的
声波通讯库特征：
准确性95%以上，其实一般是不会出错的。
接口非常简单，有完整的示例，3分钟就可以让你的应用增加声波通讯功能
抗干扰性强，基本上无论外界怎么干扰，信号都是准确的
基本的编码为16进制，而通过编码可传输任何字符
性能非常强，没有运行不了的平台，而且通过内存池优化，长时间解码不再分配新内存，可7*24小时运行
可支持任何平台，常见的平台android, iphone, windows, linux, arm, mipsel都有示例
详情可查看：http://blog.csdn.net/softlgh
作者: 夜行侠 QQ:3116009971 邮件：[e-mail]
************************************************************************/

#include "record.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
//#include <syslib.h>
#include "portaudio.h"

#pragma comment(lib, "portaudio_x86.lib")

#define SAMPLE_RATE  (44100)
#define FRAMES_PER_BUFFER (512)
#define NUM_SECONDS     (5)
#define NUM_CHANNELS    (2)
#define DITHER_FLAG     (0) /**/
#define WRITE_TO_FILE   (0)

/* Select sample format. */
#if 1
#define PA_SAMPLE_TYPE  paFloat32
typedef float SAMPLE;
#define SAMPLE_SILENCE  (0.0f)
#define PRINTF_S_FORMAT "%.8f"
#elif 1
#define PA_SAMPLE_TYPE  paInt16
typedef short SAMPLE;
#define SAMPLE_SILENCE  (0)
#define PRINTF_S_FORMAT "%d"
#elif 0
#define PA_SAMPLE_TYPE  paInt8
typedef char SAMPLE;
#define SAMPLE_SILENCE  (0)
#define PRINTF_S_FORMAT "%d"
#else
#define PA_SAMPLE_TYPE  paUInt8
typedef unsigned char SAMPLE;
#define SAMPLE_SILENCE  (128)
#define PRINTF_S_FORMAT "%d"
#endif

struct PARecorder
{
    PaStream* stream;
    PaStreamParameters  inputParameters,
        outputParameters;
    int sampleRateInHz, channel, audioFormat, bufferSize;
    void *writer;
    r_pwrite write;
};

/* This routine will be called by the PortAudio engine when audio is needed.
** It may be called at interrupt level on some machines so don't do anything
** that could mess up the system like calling malloc() or free().
*/
static int recordCallback( const void *inputBuffer, void *outputBuffer,
    unsigned long framesPerBuffer,
    const PaStreamCallbackTimeInfo* timeInfo,
    PaStreamCallbackFlags statusFlags,
    void *userData )
{
    //void *recognizer = userData;
    PARecorder *recorder = (PARecorder *)userData;
    int r = recorder->write(recorder->writer, inputBuffer, framesPerBuffer);
    if (r >= 0)
    {
        return paContinue;
    }
    else
    {
        return paComplete;
    }
}

int initRecorder(int _sampleRateInHz, int _channel, int _audioFormat, int _bufferSize, void **_precorder)
{
    PaError err = Pa_Initialize();
    if( err != paNoError )
    {
        Pa_Terminate();
    }
    PARecorder *recorder = new PARecorder();
    recorder->stream = NULL;
    recorder->sampleRateInHz = _sampleRateInHz;
    recorder->channel = _channel;
    recorder->audioFormat = _audioFormat;
    recorder->bufferSize = _bufferSize;
    recorder->writer = NULL;
    *_precorder = recorder;

    return err;
}

int startRecord(void *_recorder, void *_writer, r_pwrite _pwrite)
{
    PARecorder* recorder = (PARecorder*)_recorder;
    recorder->write = _pwrite;
    recorder->writer = _writer;
    PaStreamParameters *inputParameters = &recorder->inputParameters;
    inputParameters->device = Pa_GetDefaultInputDevice(); /* default input device */
    if (inputParameters->device == paNoDevice) {
        fprintf(stderr,"Error: No default input device.\n");
        Pa_Terminate();
        return -1;//这个编号要与PA的其它编号不重复
    }
    inputParameters->channelCount = recorder->channel;
    if(recorder->audioFormat == 0)inputParameters->sampleFormat = paFloat32;
    else inputParameters->sampleFormat = paInt16;
    //inputParameters->sampleFormat = PA_SAMPLE_TYPE;
    inputParameters->suggestedLatency = Pa_GetDeviceInfo( inputParameters->device )->defaultLowInputLatency;
    inputParameters->hostApiSpecificStreamInfo = NULL;

    /* Record some audio. -------------------------------------------- */
    PaError err = Pa_OpenStream(
        &recorder->stream,
        &recorder->inputParameters,
        NULL,                  /* &outputParameters, */
        recorder->sampleRateInHz,
        recorder->bufferSize,
        paClipOff,      /* we won't output out of range samples so don't bother clipping them */
        recordCallback,
        recorder );
    if (err == paNoError)
    {
        err = Pa_StartStream( recorder->stream );
    }
    if( err != paNoError )
    {
        delete recorder;
    }
    return err;
}

int stopRecord(void *_recorder)
{
    PaError err = paNoError;
    if(_recorder != NULL)
    {
        PARecorder *recorder = (PARecorder *)_recorder;
        PaError err = Pa_CloseStream( recorder->stream );
    }
    return err;
}

int releaseRecorder(void *_recorder)
{
    PaError err = paNoError;
    err = Pa_Terminate();
    if(_recorder != NULL)
    {
        PARecorder *recorder = (PARecorder *)_recorder;
        delete recorder;
    }
    return err;
}

 

所有代码都在附件中

 

附件说明：
各平台相应的文件在相应平台的文件夹下，有些平台文件夹下只有编码端或者解码端，或者是因为不需要，或者是我自己现在没用到，也懒得去编译了，你自己需要的时候找我吧。各平台的库是demo版，c语言版是限制了解码次数，android的java版是没有去除噪音功能，你自己如果真正需要相应的正式版，再找我吧。各个平台的编码端都没有任何限制


本文件夹下包含：
VoiceRecogFromRecorder.exe：从windows录音设备读取音频数据解码信号的示例程序，其代码在windows文件夹下。该示例工程是可跨平台编译的，链接时去链接相应平台的.so文件就可以了。使用时确保windows录音正常，然后从android手机播放信号后windows上就能识别到了。
VoiceRecogFromWav.exe：从本目录下的data.wav文件读取音频数据解码信号的示例，代码在windows文件夹下。该示例工程是可跨平台编译的，链接时去链接相应平台的.so文件就可以了。
声波通讯测试.apk：android平台上同时进行音频编码和解码的示例，其代码在android文件夹下
voiceDemoWithNoise.jar：android平台上同时进行音频编码和解码库，此库为没有处理噪音的开发版，不是正式版


各平台文件夹：
android：示例apk，java版的编码和解码库，相应的解码、解码使用示例代码，但解码库没有降噪处理，错误率比正式版高。
iphone：现在我只用到了编码端和使用示例代码，解码端没有编译。
windows：现在我只用到了解码端，所以只有解码库，限制了使用次数。windows平台文件夹下有使用声波通讯库的完整示例代码，这些示例代码实际上是跨平台，可在任何支持c的平台上编译运行，包括linux，arm，mipsel等平台，arm平台，linux平台，mipsel平台上使用解码库与windows相同，链接时去链接相应平台的.so文件就可以了。示例中包括从wav文件读取音频数据，或者从录音机读取音频数据。
arm：现在我只用到了解码端，所以只有解码库，限制了使用次数。解码使用示例代码见windows文件夹下
linux：现在我只用到了解码端，所以只有解码库，限制了使用次数。解码使用示例代码见windows文件夹下
mipsel：现在我只用到了解码端，所以只有解码库，限制了使用次数。解码使用示例代码见windows文件夹下

 

下载附件：附件

 

声波通讯库文档

 

作者: 夜行侠 QQ:3116009971 邮件：[e-mail]