记一次语音合成遇到的坑：PCM音频流转WAV

• 需求内容:

预合成音：支持将固定音合成并完成上传操作

• 解决思路:

  1. 调用公有云识别引擎，获取识别引擎合成的音频流，
  2. 然后将音频流转成wav文件，
  3. 最后将文件上传到oss服务器上。

• 遇到的问题

  问题主要在于，拿到了引擎给的base64的音频流，将音频流用base64解码转成byte[]数组后写入wav格式文件内，但是这个文件始终无法播放。

• 排坑过程

  刚开始一直以为是base64解码有问题，换了多种base64工具解码，还是无法播放；
  
  然后找到了
  
  文件Base64在线编码和解码工具
  
  这个网站对我生成的文件进行base64编码，再和从引擎获取到的base64对比，发现是一致的，可排除base64解码问题。

  这个花了很长时间去排查，还是未解决。

  最后请教了识别引擎的研发人员，最终才知道。引擎的返回的是PCM音频流。PCM只是单纯的一个文件流。播放器要想播放，你需要告诉播放器这个文件流是什么采样率的是8bit还是16bit的一共多长。

  pcm流需要专门的软件播放。

  我是用WAV格式研究PCM流。两个文件只差了一个文件头。

  最后附上pcm转wav格式的工具类：

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;

public class Pcm2WavUtils {
    public static void convertAudioFiles(String src, String target) throws Exception {
        FileInputStream fis = new FileInputStream(src);
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(target);

        //计算长度
        byte[] buf = new byte[1024 * 4];
        int size = fis.read(buf);
        int PCMSize = 0;
        while (size != -1) {
            PCMSize += size;
            size = fis.read(buf);
        }
        fis.close();

        //填入参数，比特率等等。这里用的是16位单声道 8000 hz
        WaveHeader header = new WaveHeader();
        //长度字段 = 内容的大小（PCMSize) + 头部字段的大小(不包括前面4字节的标识符RIFF以及fileLength本身的4字节)
        header.fileLength = PCMSize + (44 - 8);
        header.FmtHdrLeth = 16;
        header.BitsPerSample = 16;
        header.Channels = 1;
        header.FormatTag = 0x0001;
        header.SamplesPerSec = 8000;
        header.BlockAlign = (short)(header.Channels * header.BitsPerSample / 8);
        header.AvgBytesPerSec = header.BlockAlign * header.SamplesPerSec;
        header.DataHdrLeth = PCMSize;

        byte[] h = header.getHeader();

        assert h.length == 44; //WAV标准，头部应该是44字节
        //write header
        fos.write(h, 0, h.length);
        //write data stream
        fis = new FileInputStream(src);
        size = fis.read(buf);
        while (size != -1) {
            fos.write(buf, 0, size);
            size = fis.read(buf);
        }
        fis.close();
        fos.close();
    }
}

文件头：WaveHeader

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

public class WaveHeader {
	public final char fileID[] = { 'R', 'I', 'F', 'F' };
	public int fileLength;
	public char wavTag[] = { 'W', 'A', 'V', 'E' };;
	public char FmtHdrID[] = { 'f', 'm', 't', ' ' };
	public int FmtHdrLeth;
	public short FormatTag;
	public short Channels;
	public int SamplesPerSec;
	public int AvgBytesPerSec;
	public short BlockAlign;
	public short BitsPerSample;
	public char DataHdrID[] = { 'd', 'a', 't', 'a' };
	public int DataHdrLeth;

	public byte[] getHeader() throws IOException {
		ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
		WriteChar(bos, fileID);
		WriteInt(bos, fileLength);
		WriteChar(bos, wavTag);
		WriteChar(bos, FmtHdrID);
		WriteInt(bos, FmtHdrLeth);
		WriteShort(bos, FormatTag);
		WriteShort(bos, Channels);
		WriteInt(bos, SamplesPerSec);
		WriteInt(bos, AvgBytesPerSec);
		WriteShort(bos, BlockAlign);
		WriteShort(bos, BitsPerSample);
		WriteChar(bos, DataHdrID);
		WriteInt(bos, DataHdrLeth);
		bos.flush();
		byte[] r = bos.toByteArray();
		bos.close();
		return r;
	}

	private void WriteShort(ByteArrayOutputStream bos, int s)
			throws IOException {
		byte[] mybyte = new byte[2];
		mybyte[1] = (byte) ((s << 16) >> 24);
		mybyte[0] = (byte) ((s << 24) >> 24);
		bos.write(mybyte);
	}

	private void WriteInt(ByteArrayOutputStream bos, int n) throws IOException {
		byte[] buf = new byte[4];
		buf[3] = (byte) (n >> 24);
		buf[2] = (byte) ((n << 8) >> 24);
		buf[1] = (byte) ((n << 16) >> 24);
		buf[0] = (byte) ((n << 24) >> 24);
		bos.write(buf);
	}

	private void WriteChar(ByteArrayOutputStream bos, char[] id) {
		for (int i = 0; i < id.length; i++) {
			char c = id[i];
			bos.write(c);
		}
	}
}

参考：PCM音频流的认识

java将pcm音频转换成wav格式