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4.2 KiB
Go
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package transcode
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import (
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"encoding/binary"
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"fmt"
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"math"
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)
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// WAV/RIFF 的 44 字节规范头（design/25 §0.5 登记的 WAV/RIFF 规范）。
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// 四块：RIFF + WAVE + fmt + data。本期只发 PCM16 一种载荷，且**不引入音频库**
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// ——头是手写的，只用 encoding/binary。
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//
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// 之所以目标容器选 WAV 而不是 mp3/ogg：WAV 是「只要解码器、不要编码器」的一条路
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// （PCM + 44 字节头），而纯 Go 的 mp3 编码器生态远不如解码器成熟（design/25 §3.1）。
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const (
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// wavHeaderBytes 是规范头的字节数。
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wavHeaderBytes = 44
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// wavFormatPCM 是 fmt 块里的音频格式号：1 = PCM（线性量化）。
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wavFormatPCM = 1
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// wavBitsPerSample 是每样本位数：AMR-NB 解码出来就是 16 位定点。
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wavBitsPerSample = 16
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// wavFmtChunkBytes 是 fmt 子块的长度（PCM 的规范值 16）。
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wavFmtChunkBytes = 16
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// wavPCMBytesPerSample 是单个样本占的字节数。
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wavPCMBytesPerSample = wavBitsPerSample / 8
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// riffChunkSizeBase 是 RIFF 长度字段里除 data 之外的部分：
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// chunkSize = riffChunkSizeBase + dataBytes。
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riffChunkSizeBase = wavHeaderBytes - 8
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// 四块的标识与头内各字段的偏移（规范里定死的值，具名以免裸数字）。
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wavRiffID = "RIFF"
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wavWaveID = "WAVE"
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wavFmtID = "fmt "
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wavDataID = "data"
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wavOffRiffID = 0
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wavOffChunkSize = 4
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wavOffWaveID = 8
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wavOffFmtID = 12
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wavOffFmtSize = 16
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wavOffAudioFormat = 20
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wavOffChannels = 22
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wavOffSampleRate = 24
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wavOffByteRate = 28
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wavOffBlockAlign = 32
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wavOffBitsPerSamp = 34
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wavOffDataID = 36
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wavOffDataSize = 40
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)
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// wavMaxDataBytes 是 RIFF 的 32 位长度字段能表达的 data 上限。超出即无法用
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// 44 字节头如实描述 ⇒ ErrEncodeFailed（绝不写出一个长度撒谎的头）。
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const wavMaxDataBytes = math.MaxUint32 - riffChunkSizeBase
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// wavHeader 装配一个 44 字节的 RIFF/WAVE 头，声明 dataBytes 字节的 PCM16 载荷。
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func wavHeader(dataBytes, sampleRate, channels int) ([wavHeaderBytes]byte, error) {
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var hdr [wavHeaderBytes]byte
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if sampleRate <= 0 || channels <= 0 {
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return hdr, fmt.Errorf("transcode: wav header: %w: sample_rate=%d channels=%d",
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ErrEncodeFailed, sampleRate, channels)
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}
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if dataBytes < 0 || dataBytes > wavMaxDataBytes {
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return hdr, fmt.Errorf("transcode: wav header: %w: %d data bytes exceed the RIFF limit",
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ErrEncodeFailed, dataBytes)
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}
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blockAlign := channels * wavPCMBytesPerSample
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copy(hdr[wavOffRiffID:], wavRiffID)
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binary.LittleEndian.PutUint32(hdr[wavOffChunkSize:], uint32(riffChunkSizeBase+dataBytes))
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copy(hdr[wavOffWaveID:], wavWaveID)
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copy(hdr[wavOffFmtID:], wavFmtID)
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binary.LittleEndian.PutUint32(hdr[wavOffFmtSize:], wavFmtChunkBytes)
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binary.LittleEndian.PutUint16(hdr[wavOffAudioFormat:], wavFormatPCM)
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binary.LittleEndian.PutUint16(hdr[wavOffChannels:], uint16(channels))
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binary.LittleEndian.PutUint32(hdr[wavOffSampleRate:], uint32(sampleRate))
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binary.LittleEndian.PutUint32(hdr[wavOffByteRate:], uint32(sampleRate*blockAlign))
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binary.LittleEndian.PutUint16(hdr[wavOffBlockAlign:], uint16(blockAlign))
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binary.LittleEndian.PutUint16(hdr[wavOffBitsPerSamp:], wavBitsPerSample)
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copy(hdr[wavOffDataID:], wavDataID)
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binary.LittleEndian.PutUint32(hdr[wavOffDataSize:], uint32(dataBytes))
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return hdr, nil
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}
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// writePCM16LE 把样本按小端 PCM16 写进 dst（dst 必须够长：2 字节/样本）。
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func writePCM16LE(dst []byte, samples []int16) {
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for i, s := range samples {
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binary.LittleEndian.PutUint16(dst[i*wavPCMBytesPerSample:], uint16(s))
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}
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}
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// encodePCM16WAV 把样本装成一份完整 WAV（44 字节头 + PCM16 数据）。
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// 主路径（codec_amr_nb.go）不用它：那条路直接写进目标缓冲，避免「先攒一份 PCM、
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// 再复制一份 WAV」把峰值内存翻倍（design/25 §2.5 的瞬时上限）。
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func encodePCM16WAV(samples []int16, sampleRate, channels int) ([]byte, error) {
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dataBytes := len(samples) * wavPCMBytesPerSample
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hdr, err := wavHeader(dataBytes, sampleRate, channels)
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if err != nil {
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return nil, err
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}
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out := make([]byte, wavHeaderBytes+dataBytes)
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copy(out, hdr[:])
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writePCM16LE(out[wavHeaderBytes:], samples)
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return out, nil
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}
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