數字音頻規範與程序設計：基於Visual C++開發（附CD光盤1張） 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

內容簡介

《數字音頻規範與程序設計：基於Visual C++開發》是作者根據多年的工作經驗而總結齣來的有關Windows平颱下數字音頻規範與程序設計的一手資料，由淺入深地介紹瞭當今多數主流音頻相關的技術規範與編程實現，適閤於對數字音頻感興趣、準備或正在從事數字音頻相關工作和開發的用戶。
本書共分11章，涵蓋瞭Windows平颱下數字音頻相關規範與編程的許多方麵，詳細介紹瞭Windows係統下高層與底層的多媒體音頻接口（API）;WAVE音頻的全麵解析、播放與錄音；MIDI音樂的全麵解析、播放與錄製；USBMIDI驅動設計；MP3的格式與編解碼；樂音的基頻檢測；音頻混音器原理與編程；低延遲ASIO音頻驅動開發；普通音頻插件與VST（i）插件的設計；遊戲開發中經常使用的DirectSound播放與錄製等。
《數字音頻規範與程序設計：基於Visual C++開發》最大的特色是不但針對多媒體音頻應用程序的開發做瞭較全麵的介紹，可以滿足大部分常規音頻編程用戶的需求，而且對音頻驅動的開發也做瞭較多的切入。其中一部分是作者近幾年獨自研究的成果，對於有這方麵需求的讀者來說都是很寶貴的參考資料。
本書結構清晰，邏輯嚴密，內容具體且涉及麵廣泛，不但是從事多媒體（音頻）開發與應用的廣大開發人員的技術指導書，同時也可作為各高等院校相關專業、非相關專業師生重要的參考讀物。
本書中每章都提供瞭一個或多個經典的編程實例程序，附帶在光盤中贈送，光盤中提供瞭所有章節中實例程序的VisualC++源代碼。

內頁插圖

目錄

推薦序
推薦序二
前言

第1章 Windows音頻體係與Visual C++開發基礎
導讀
1.1 認識聲音與音頻
1.2 Windows音頻體係層次結構
1.2.1 用戶模式與內核模式
1.2.2 關於聲音的延遲問題及解決方法
1.3 VisualC++開發基礎
1.3.1 區分C、C++和Visual C++三者的關係
1.3.2 事件驅動與消息處理
1.3.3 開發環境概述
1.3.4 MFC概述
1.3.5 利用嚮導創建一個簡單的對話框程序

第2章 MCI與MMAPI多媒體編程接口
導讀
2.1 MCI簡介
2.1.1 MCI邏輯結構
2.1.2 MCI接口、函數與命令
2.1.3 MCI消息與宏定義
2.2 MCI編程步驟
2.3 MCI編程實例
2.3.1 播放CD
2.3.2 WAVE播放與錄音
2.3.3 基於MCIWnd的多媒體播放器
2.4 MMAPI簡介
2.4.1 四種多媒體文件VO
2.4.2 波形音頻處理
2.4.3 MIDI的流緩衝區與非流緩衝區處理
2.4.4 多媒體定時器
第3章 WAVE格式及播放與錄製
導讀
3.1認識WAⅦ
3.2 WAV文件結構
3.3 采樣點與采樣幀的區彆
3.4 WAVE中常用的一些塊
3.4.1 格式塊
3.4.2 數據塊
3.4.3 提示塊
3.4.4 播放列錶塊
3.4.5 關聯數據塊
3.4.6 采樣塊
3.5 多媒體波形音頻函數
3.6 波形音頻處理的迴調機製
3.7 WAVE播放
3.7.1 WAVE播放基本流程
3.7.2 雙緩衝播放機製
3.7.3 關於死鎖的問題
3.8 WAVE錄音
3.9 編程實例
3.9.1 WAV文件解析及分離與閤並
3.9.2 WAVE播放器
3.9.3 WAVE錄音機

第4章MIDI相關標準與程序設計
導讀
4.1 MIDI規範
4.1.1什麼是MmⅡ
4.1.2 MIDI信息
4.1.3 其他MIDI規範
4.1.4 GM、GS與XG
4.1.5 GM2
4.2 MIDI文件解析
4.2.1 MIDI文件格式
4.2.2 MIDI文件示例
4.2.3 與MIDI相關的時間計算
4.2.4 程序實例
4.3 USB MIDI
4.3.1 USB MIDI概述
4.3.2 USB MIDI的實現機製
4.3.3 USB-MIDI功能器件
4.3.4 USB MIDI數據格式
4.3.5 USB MIDI操作模型
4.3.6 描述符
4.3.7 USB MIDI驅動設計
4.3.8 USB驅動程序
4.3.9 用戶模式音頻驅動幾個上層接口的實現

第5章 數字音樂閤成
導讀
5.1 閤成器概述
5.2 MIDI的發音原理
5.3 FM閤成原理
5.4 波錶閤成
5.4.1 波錶閤成器工作原理
5.4.2 波錶閤成的關鍵技術
5.4.3 頻率變換
5.4.4 循環（Loop）
5.4.5 波錶閤成器的衡量指標
5.5 軟波錶與硬波錶
5.6 音色�溩�
5.6.1 樣本準備與分配
5.6.2 樣本參數調整
5.6.3 音色參數調整
5.6.4 設置效果參數
5.6.5 保存音色文件

第6章 音頻混音器編程
導讀
6.1 混音器原理
6.1.1 聲卡硬件模型
6.1.2 音頻綫路
6.1.3 控件
6.2 混音器編程
6.2.1 Mixer API函數介紹
6.2.2 枚舉係統中的混音器設備
6.2.3 打開混音器設備
6.2.4 枚舉音頻綫路
6.2.5 獲取綫路信息
6.2.6 枚舉綫路的相關控件
6.2.7 獲取與綫路相關的所有控件信息
6.2.8 通過控件ID獲取控件信息
6.2.9 通過控件類型獲取控件信息
6.2.10 獲取或設置控件的值
6.2.11 多聲道控件
6.2.12 多條目控件
6.2.13 混音器專用消息
6.3 程序實例混音器調節軟件
第7章 音頻插件設計
導讀
7.1 普通音頻插件
7.1.1 插件的實現原理
7.1.2 基於動態鏈接庫的方法實現音頻插件
7.1.3 實現支持三種插件類型的MiNi播放器
7.1.4給Winamp編寫一個MIDI鍵盤插件
7.1.5 基於ATL的方法實現COM插件
7.2 VST音頻插件
7.2.1 VST插件概述
7.2.2 VST SDK與音頻數據處理
7.2.3 創建一個最簡單的VST插件
7.2.4 設計一個Stereo Delay效果的VST插件
7.2.5 VST XML文件

第8章 基音的時頻域檢測
第9章 ASIO音頻驅動設計
第10章 MP3格式與編解碼
第11章 DirectSound開發與應用

附錄
參考文獻

前言/序言

《數字音頻規範與程序設計：基於Visual C++開發》 一、引言：數字音頻時代的編程實踐 我們身處一個數字音頻爆炸的時代。從音樂創作、影視後期製作，到遊戲開發、通信領域，數字音頻技術無處不在，並以前所未有的速度發展著。理解數字音頻的底層原理，掌握高效的編程實現方法，對於在這一領域深耕的開發者而言，已不再是可選項，而是必需。本書正是為響應這一需求而生，它旨在為您提供一個係統、深入且極具實踐性的學習平颱，幫助您全麵掌握數字音頻的核心規範，並運用強大的Visual C++語言將其轉化為實際可用的程序。 本書的編寫，並非僅僅羅列枯燥的技術標準，而是力求將抽象的規範與生動的編程實踐相結閤。我們深知，理論的學習若脫離瞭動手實踐，將難以轉化為真正的能力。因此，在講解每一項數字音頻的關鍵概念時，我們都會緊密圍繞Visual C++的編程實現進行闡述，提供清晰的代碼示例和詳盡的解釋。通過本書的學習，您將不僅能理解“是什麼”，更能掌握“怎麼做”。 二、本書核心內容概覽：構建數字音頻的堅實基礎 本書的內容設計，遵循由淺入深、由基礎到高級的邏輯順序，力求為讀者構建起堅實的數字音頻編程知識體係。 第一部分：數字音頻基礎理論與核心概念 在踏上程序設計之旅前，理解數字音頻的根本是至關重要的。這部分內容將為您奠定堅實的理論基礎： 數字音頻概述： 什麼是數字音頻？它與模擬音頻有何根本區彆？我們將從最基本的概念齣發，講解數字音頻信號的形成過程，包括采樣、量化和編碼。 采樣率（Sampling Rate）： 采樣率決定瞭數字音頻的頻率範圍。我們將深入探討不同采樣率（如8kHz、44.1kHz、48kHz等）的含義、其對音質的影響，以及在不同應用場景下的選擇依據。您將理解奈奎斯特-香農采樣定理在數字音頻中的應用。 比特深度（Bit Depth/Quantization）： 比特深度決定瞭數字音頻的動態範圍和信噪比。本書將詳細解釋比特深度的概念，如8-bit、16-bit、24-bit，以及它們如何影響聲音的細節錶現和潛在的量化噪聲。 聲道（Channels）： 從單聲道（Mono）到立體聲（Stereo），再到環繞聲（Surround Sound），聲道是聲音空間感的重要載體。我們將講解不同聲道配置的原理，以及它們在音頻文件中的錶示方式。 音頻編碼格式（Audio Encoding Formats）： 未經壓縮的PCM（Pulse Code Modulation）是最基礎的音頻數據形式。本書將重點介紹業界廣泛使用的音頻編碼格式，包括無損格式（如WAV、AIFF）和有損壓縮格式（如MP3、AAC）。我們將剖析這些格式的壓縮原理、優缺點，以及它們在存儲和傳輸中的作用。 音頻文件結構： 深入剖析常見的音頻文件格式（如WAV）的內部結構，包括文件頭（Header）的各個字段含義（如RIFF Chunk、fmt Chunk、data Chunk），以及這些字段如何描述音頻數據的屬性。理解文件結構是進行低級音頻數據處理的關鍵。 聲音的物理特性與感知： 簡要介紹聲音的波形、頻率、振幅等物理特性，以及人耳對聲音的感知原理（如響度、音調、音色）。這將有助於您從更宏觀的角度理解數字音頻的本質。 第二部分：Visual C++在數字音頻處理中的應用：核心技術與實踐 在掌握瞭基礎理論後，我們將正式進入Visual C++的編程實踐環節。這部分內容將是本書的重中之重，旨在為您提供一套完整的數字音頻程序設計指南。 Visual C++開發環境搭建與基礎： 簡要迴顧Visual C++（或其他現代C++開發工具）的基本使用，包括項目創建、代碼編輯、編譯鏈接等。對於初學者，我們會提供必要的入門指導。 Windows多媒體API（MMSystem.h）入門： Windows提供瞭豐富的多媒體API，使開發者能夠便捷地訪問硬件和進行音頻處理。我們將從最基礎的API入手： 播放和錄製音頻： 使用 `waveIn` 和 `waveOut` 函數進行音頻的輸入（錄製）和輸齣（播放）。講解如何打開音頻設備、設置音頻格式、準備數據緩衝區、開始/停止操作，以及處理迴調函數。 波形音頻數據處理： 直接操作PCM波形數據，包括讀取、寫入、修改音頻樣本。例如，實現簡單的音量調整、靜音、音頻片段拼接等。 DirectSound API深入應用： DirectSound是Windows平颱上更強大、更靈活的音頻API，特彆適閤遊戲開發和需要低延遲、高質量音頻處理的場景。 DirectSound對象模型： 講解 `DirectSound`、`DirectSoundBuffer` 等核心對象的創建和使用。 加載和播放音頻文件： 演示如何加載WAV格式的音頻文件到 `DirectSoundBuffer` 中，並進行播放控製（播放、暫停、停止、循環）。 混閤音頻流： 實現多路音頻的混閤播放，這在遊戲音效、多音軌音樂閤成中非常重要。 3D音頻效果： DirectSound支持3D空間音效，我們將介紹如何設置聲源的位置、方嚮，實現聲音的遠近、方位感。 實時音頻效果處理（可選）： 簡要介紹如何通過DirectSound實現實時音頻效果，如迴聲、混響等（可能需要更復雜的DSP知識）。 音頻文件格式的讀寫與解析： WAV文件讀寫： 詳細講解如何使用C++代碼實現WAV文件的讀取（解析文件頭，提取音頻數據）和寫入（創建文件頭，寫入音頻數據）。這將使您能夠完全控製音頻數據的加載和保存。 其他音頻格式的集成（概念與思路）： 簡要介紹如何集成第三方庫來支持MP3、AAC等格式的解碼和編碼，例如使用LAME、libmpg123、FAAC等開源庫。我們將提供集成這些庫的基本思路和注意事項。 數字信號處理（DSP）基礎與C++實現： 濾波器設計與應用： 講解低通、高通、帶通濾波器的基本原理，以及它們在音頻處理中的作用（如去噪、音色調整）。提供簡單的IIR和FIR濾波器在C++中的實現示例。 FFT（快速傅裏葉變換）在音頻分析中的應用： 介紹FFT如何將時域的音頻信號轉換為頻域信號，從而進行頻譜分析。演示如何使用FFT進行頻譜可視化、識彆音頻中的特定頻率成分。 音頻特效的基本實現： 基於DSP原理，演示一些基礎音頻特效的C++實現，如音量控製、顫音（Vibrato）、閤唱（Chorus）等。 多綫程與音頻處理： 講解如何在多綫程環境下進行音頻播放和錄製，以避免阻塞主綫程，提高程序的響應性。例如，將音頻處理任務放在單獨的綫程中執行。 音頻事件處理與同步： 如何在音頻播放過程中響應特定的事件，或者同步多個音頻流的播放。 第三部分：高級主題與實戰項目 在掌握瞭核心技術之後，本書將引導您進一步探索數字音頻處理的更廣闊領域，並通過實際項目鞏固所學知識。 音頻可視化技術： 波形圖繪製： 使用GDI+或其他繪圖庫，在屏幕上實時繪製音頻的波形圖。 頻譜圖繪製： 基於FFT結果，繪製實時的頻譜圖，直觀展示音頻的頻率分布。 音頻編輯器的基本功能實現： 結閤前麵學習的知識，設計並實現一個簡單的音頻編輯器。例如： 加載、播放、保存音頻文件。 基本的剪切、復製、粘貼音頻片段功能。 簡單的音量調整、淡入淡齣效果。 實時音頻處理應用： 語音識彆（概念與接口）： 簡要介紹如何通過Windows Speech API或其他第三方庫，實現簡單的語音識彆功能。 音頻流媒體（概念）： 討論如何實現簡單的音頻流傳輸，例如使用網絡Socket進行實時音頻的發送和接收（這部分可能需要更深入的網絡編程知識）。 性能優化與內存管理： 在處理大量音頻數據時，性能和內存管理至關重要。我們將討論一些優化技巧，如使用更高效的數據結構、減少不必要的內存拷貝、利用硬件加速等。 跨平颱考慮（簡要）： 簡要提及跨平颱音頻開發的一些挑戰和解決方案，如使用OpenAL、PortAudio等庫。 三、學習方法與配套資源 本書的編寫，始終貫徹“理論與實踐並重”的理念。我們鼓勵讀者在閱讀理論知識的同時，立即動手實踐書中的代碼示例。 代碼示例： 本書提供瞭大量結構清晰、注釋詳細的Visual C++代碼示例，涵蓋瞭上述各個技術點。這些代碼可以直接在Visual C++環境中編譯運行，方便讀者驗證和學習。 CD光盤： 隨書附贈的CD光盤，不僅包含瞭所有的源代碼，還可能包含一些輔助性的資源，如： 預編譯庫文件： 如果使用瞭外部庫，可能會提供預編譯好的庫文件，方便讀者快速集成。 示例音頻文件： 用於測試和演示的書籍中提到的各種音頻文件。 開發工具包（SDK）鏈接： 提供相關API和庫的官方文檔下載鏈接。 學習建議： 1. 循序漸進： 按照本書的章節順序進行學習，確保基礎牢固。 2. 動手實踐： 積極運行和修改書中的代碼示例，通過實踐加深理解。 3. 查閱文檔： 對於不熟悉的API或概念，及時查閱相關的官方文檔和技術資料。 4. 思考與拓展： 在理解基本原理後，嘗試思考如何將所學知識應用於更復雜的場景，或者進行功能拓展。 5. 社區交流： 參與相關的技術社區討論，與其他開發者交流學習心得。 四、目標讀者 本書的目標讀者群體包括： 具備一定C++編程基礎的開發者： 特彆是希望將C++應用於音頻處理領域的程序員。 遊戲開發者： 需要實現高質量音頻效果、音效播放、3D音頻等功能。 多媒體應用開發者： 需要開發音頻播放器、音頻編輯軟件、視頻處理軟件等。 嵌入式係統開發者： 在音頻相關的嵌入式設備上進行開發。 對數字音頻技術感興趣的學生和研究人員： 希望深入瞭解數字音頻的底層原理和編程實現。 五、結語：開啓您的數字音頻編程之旅 數字音頻的世界廣闊而充滿機遇。通過掌握《數字音頻規範與程序設計：基於Visual C++開發》，您將具備洞察數字音頻本質、駕馭編程實現的能力，能夠自信地將您的創意轉化為動聽的聲音。我們希望本書能成為您在這個激動人心的領域中，最得力的助手和最忠實的夥伴。讓我們一起，用代碼雕刻聲音，用技術演繹奇跡！