c# 通过WinAPI播放PCM声音-猿码集

1. 介绍

C#是微软开发的一种通用的面向对象的编程语言，而WinAPI（Windows API）是Windows操作系统提供给开发者的一组功能和接口。

本文将详细介绍如何使用C#通过WinAPI播放PCM声音。

2. 准备工作

2.1 导入命名空间

在代码中，需要导入System.Runtime.InteropServices命名空间，以便使用DllImport特性和WinAPI函数。


using System.Runtime.InteropServices;

2.2 WinAPI函数

WinAPI中的waveOutOpen函数用于打开音频设备，waveOutPrepareHeader函数用于准备音频的缓冲区，waveOutWrite函数用于将音频数据发送到音频设备播放。

以下是相关的WinAPI函数的签名：


[DllImport("winmm.dll")]
public static extern uint waveOutOpen(out IntPtr hWaveOut, uint uDeviceID, WaveFormat lpFormat, WaveCallback dwCallback, uint dwInstance, uint dwFlags);
[DllImport("winmm.dll")]
public static extern uint waveOutPrepareHeader(IntPtr hWaveOut, WaveHeader lpWaveOutHdr, uint cbWaveOutHdr);
[DllImport("winmm.dll")]
public static extern uint waveOutWrite(IntPtr hWaveOut, WaveHeader lpWaveOutHdr, uint cbWaveOutHdr);

2.3 定义WaveFormat和WaveHeader结构体

在播放PCM声音时，需定义两个重要的结构体：WaveFormat用于描述音频的格式，WaveHeader用于描述音频的缓冲区。

以下是WaveFormat和WaveHeader的定义：


[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct WaveFormat
{
    public ushort wFormatTag;
    public ushort nChannels;
    public uint nSamplesPerSec;
    public uint nAvgBytesPerSec;
    public ushort nBlockAlign;
    public ushort wBitsPerSample;
    public ushort cbSize;
}
[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct WaveHeader
{
    public IntPtr lpData;
    public uint dwBufferLength;
    public uint dwBytesRecorded;
    public IntPtr dwUser;
    public uint dwFlags;
    public uint dwLoops;
    public IntPtr lpNext;
    public IntPtr reserved;
}

3. 播放PCM声音

3.1 打开音频设备

首先，需要调用waveOutOpen函数来打开音频设备，该函数将返回一个用于后续操作的句柄（hWaveOut）。

以下是打开音频设备的示例代码：


IntPtr hWaveOut;
WaveFormat waveFormat = new WaveFormat();
waveOutOpen(out hWaveOut, 0, waveFormat, null, 0, 0);

上述代码中，传递给waveOutOpen函数的参数包括音频设备ID（0表示默认设备）、WaveFormat结构体实例和相关标志位等。

3.2 准备音频缓冲区

接下来，需要使用waveOutPrepareHeader函数来准备音频的缓冲区。

以下是准备音频缓冲区的示例代码：


WaveHeader waveHeader = new WaveHeader();
waveOutPrepareHeader(hWaveOut, waveHeader, (uint)Marshal.SizeOf<WaveHeader>());

上述代码中，传递给waveOutPrepareHeader函数的参数包括音频设备句柄（hWaveOut）、WaveHeader结构体实例和缓冲区大小。

3.3 发送音频数据

最后，需要使用waveOutWrite函数将音频数据发送到音频设备播放。

以下是发送音频数据的示例代码：


byte[] pcmData = GetPCMData(); // 获取PCM声音数据
waveHeader.lpData = Marshal.AllocHGlobal(pcmData.Length);
Marshal.Copy(pcmData, 0, waveHeader.lpData, pcmData.Length);
waveHeader.dwBufferLength = (uint)pcmData.Length;
waveOutWrite(hWaveOut, waveHeader, (uint)Marshal.SizeOf<WaveHeader>());

上述代码中，pcmData是获取到的PCM声音数据，可以根据实际情况自行实现。

在发送音频数据之前，需要将PCM声音数据拷贝到WaveHeader的缓冲区中，并设置缓冲区的大小。

4. 结束播放

当音频播放完成后，需要清理资源并结束播放。

以下是结束播放的示例代码：


waveOutUnprepareHeader(hWaveOut, waveHeader, (uint)Marshal.SizeOf<WaveHeader>());
Marshal.FreeHGlobal(waveHeader.lpData);
waveOutClose(hWaveOut);

上述代码中，首先使用waveOutUnprepareHeader函数取消准备音频缓冲区，然后释放缓冲区所占用的内存空间。

最后，使用waveOutClose函数关闭音频设备。

5. 总结

通过C#和WinAPI结合，我们可以实现播放PCM声音的功能。在这篇文章中，我们介绍了通过WinAPI函数打开音频设备、准备音频缓冲区、发送音频数据以及结束播放的过程。

希望本文对于学习如何使用C#通过WinAPI播放PCM声音的你有所帮助。

c# 通过WinAPI播放PCM声音