Java 程序为音频文件创建 PNG 波形

2023-12-31

如何使用 Java 将 Wav 文件转换为 PNG 波形图像文件?

java MyProgram.class [path to wav file] [path where to write png file]

预期成绩:

指定路径中保存的png是传入的wav文件的波形。


下面是一个可以做这件事的 java 类。我在这里对某些参数进行硬编码,例如图像宽度、图像高度、图像背景颜色等等。如果你想把它们拉出来,你可以。

import java.awt.BasicStroke;
import java.awt.Color;
import java.awt.Font;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.font.FontRenderContext;
import java.awt.font.LineBreakMeasurer;
import java.awt.font.TextAttribute;
import java.awt.font.TextLayout;
import java.awt.geom.Line2D;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.text.AttributedCharacterIterator;
import java.text.AttributedString;
import java.util.Vector;

import javax.imageio.ImageIO;
import javax.sound.sampled.AudioFormat;
import javax.sound.sampled.AudioInputStream;
import javax.sound.sampled.AudioSystem;
import javax.sound.sampled.DataLine;
import javax.sound.sampled.LineUnavailableException;
import javax.sound.sampled.TargetDataLine;
import javax.sound.sampled.UnsupportedAudioFileException;


public class AudioWaveformCreator {
    AudioInputStream audioInputStream;
    Vector<Line2D.Double> lines = new Vector<Line2D.Double>();
    String errStr;
    Capture capture = new Capture();
    double duration, seconds;
    File file;
    String fileName;
    SamplingGraph samplingGraph;
    String waveformFilename;
    Color imageBackgroundColor = new Color(20,20,20);

    public AudioWaveformCreator(String fileName, String waveformFilename) throws UnsupportedAudioFileException, IOException {
        file = new File(fileName);
        this.waveformFilename = waveformFilename;
    }

    public void createAudioInputStream() throws Exception {
        if (file != null && file.isFile()) {
            try {
                errStr = null;
                audioInputStream = AudioSystem.getAudioInputStream(file);
                fileName = file.getName();
                long milliseconds = (long)((audioInputStream.getFrameLength() * 1000) / audioInputStream.getFormat().getFrameRate());
                duration = milliseconds / 1000.0;
                samplingGraph = new SamplingGraph();
                samplingGraph.createWaveForm(null);                
            } catch (Exception ex) { 
                reportStatus(ex.toString());
                throw ex;
            }
        } else {
            reportStatus("Audio file required.");
        }
    }
    /**
     * Render a WaveForm.
     */
    class SamplingGraph implements Runnable {

        private Thread thread;
        private Font font10 = new Font("serif", Font.PLAIN, 10);
        private Font font12 = new Font("serif", Font.PLAIN, 12);
        Color jfcBlue = new Color(000, 000, 255);
        Color pink = new Color(255, 175, 175);


        public SamplingGraph() {
        }


        public void createWaveForm(byte[] audioBytes) {

            lines.removeAllElements();  // clear the old vector

            AudioFormat format = audioInputStream.getFormat();
            if (audioBytes == null) {
                try {
                    audioBytes = new byte[
                        (int) (audioInputStream.getFrameLength() 
                        * format.getFrameSize())];
                    audioInputStream.read(audioBytes);
                } catch (Exception ex) { 
                    reportStatus(ex.getMessage());
                    return; 
                }
            }
            int w = 500;
            int h = 200;
            int[] audioData = null;
            if (format.getSampleSizeInBits() == 16) {
                 int nlengthInSamples = audioBytes.length / 2;
                 audioData = new int[nlengthInSamples];
                 if (format.isBigEndian()) {
                    for (int i = 0; i < nlengthInSamples; i++) {
                         /* First byte is MSB (high order) */
                         int MSB = (int) audioBytes[2*i];
                         /* Second byte is LSB (low order) */
                         int LSB = (int) audioBytes[2*i+1];
                         audioData[i] = MSB << 8 | (255 & LSB);
                     }
                 } else {
                     for (int i = 0; i < nlengthInSamples; i++) {
                         /* First byte is LSB (low order) */
                         int LSB = (int) audioBytes[2*i];
                         /* Second byte is MSB (high order) */
                         int MSB = (int) audioBytes[2*i+1];
                         audioData[i] = MSB << 8 | (255 & LSB);
                     }
                 }
             } else if (format.getSampleSizeInBits() == 8) {
                 int nlengthInSamples = audioBytes.length;
                 audioData = new int[nlengthInSamples];
                 if (format.getEncoding().toString().startsWith("PCM_SIGN")) {
                     for (int i = 0; i < audioBytes.length; i++) {
                         audioData[i] = audioBytes[i];
                     }
                 } else {
                     for (int i = 0; i < audioBytes.length; i++) {
                         audioData[i] = audioBytes[i] - 128;
                     }
                 }
            }

            int frames_per_pixel = audioBytes.length / format.getFrameSize()/w;
            byte my_byte = 0;
            double y_last = 0;
            int numChannels = format.getChannels();
            for (double x = 0; x < w && audioData != null; x++) {
                int idx = (int) (frames_per_pixel * numChannels * x);
                if (format.getSampleSizeInBits() == 8) {
                     my_byte = (byte) audioData[idx];
                } else {
                     my_byte = (byte) (128 * audioData[idx] / 32768 );
                }
                double y_new = (double) (h * (128 - my_byte) / 256);
                lines.add(new Line2D.Double(x, y_last, x, y_new));
                y_last = y_new;
            }
            saveToFile(waveformFilename);
        }


        public void saveToFile(String filename) {            
            int w = 500;
            int h = 200;
            int INFOPAD = 15;

            BufferedImage bufferedImage = new BufferedImage(w, h, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
            Graphics2D g2 = bufferedImage.createGraphics();

            createSampleOnGraphicsContext(w, h, INFOPAD, g2);            
            g2.dispose();
            // Write generated image to a file
            try {
                // Save as PNG
                File file = new File(filename);
                ImageIO.write(bufferedImage, "png", file);
            } catch (IOException e) {
            }
        }


        private void createSampleOnGraphicsContext(int w, int h, int INFOPAD, Graphics2D g2) {            
            g2.setBackground(imageBackgroundColor);
            g2.clearRect(0, 0, w, h);
            g2.setColor(Color.white);
            g2.fillRect(0, h-INFOPAD, w, INFOPAD);

            if (errStr != null) {
                g2.setColor(jfcBlue);
                g2.setFont(new Font("serif", Font.BOLD, 18));
                g2.drawString("ERROR", 5, 20);
                AttributedString as = new AttributedString(errStr);
                as.addAttribute(TextAttribute.FONT, font12, 0, errStr.length());
                AttributedCharacterIterator aci = as.getIterator();
                FontRenderContext frc = g2.getFontRenderContext();
                LineBreakMeasurer lbm = new LineBreakMeasurer(aci, frc);
                float x = 5, y = 25;
                lbm.setPosition(0);
                while (lbm.getPosition() < errStr.length()) {
                    TextLayout tl = lbm.nextLayout(w-x-5);
                    if (!tl.isLeftToRight()) {
                        x = w - tl.getAdvance();
                    }
                    tl.draw(g2, x, y += tl.getAscent());
                    y += tl.getDescent() + tl.getLeading();
                }
            } else if (capture.thread != null) {
                g2.setColor(Color.black);
                g2.setFont(font12);
                //g2.drawString("Length: " + String.valueOf(seconds), 3, h-4);
            } else {
                g2.setColor(Color.black);
                g2.setFont(font12);
                //g2.drawString("File: " + fileName + "  Length: " + String.valueOf(duration) + "  Position: " + String.valueOf(seconds), 3, h-4);

                if (audioInputStream != null) {
                    // .. render sampling graph ..
                    g2.setColor(jfcBlue);
                    for (int i = 1; i < lines.size(); i++) {
                        g2.draw((Line2D) lines.get(i));
                    }

                    // .. draw current position ..
                    if (seconds != 0) {
                        double loc = seconds/duration*w;
                        g2.setColor(pink);
                        g2.setStroke(new BasicStroke(3));
                        g2.draw(new Line2D.Double(loc, 0, loc, h-INFOPAD-2));
                    }
                }
            }
        }

        public void start() {
            thread = new Thread(this);
            thread.setName("SamplingGraph");
            thread.start();
            seconds = 0;
        }

        public void stop() {
            if (thread != null) {
                thread.interrupt();
            }
            thread = null;
        }

        public void run() {
            seconds = 0;
            while (thread != null) {
                if ( (capture.line != null) && (capture.line.isActive()) ) {
                    long milliseconds = (long)(capture.line.getMicrosecondPosition() / 1000);
                    seconds =  milliseconds / 1000.0;
                }
                try { thread.sleep(100); } catch (Exception e) { break; }                              
                while ((capture.line != null && !capture.line.isActive())) 
                {
                    try { thread.sleep(10); } catch (Exception e) { break; }
                }
            }
            seconds = 0;
        }
    } // End class SamplingGraph

    /** 
     * Reads data from the input channel and writes to the output stream
     */
    class Capture implements Runnable {

        TargetDataLine line;
        Thread thread;

        public void start() {
            errStr = null;
            thread = new Thread(this);
            thread.setName("Capture");
            thread.start();
        }

        public void stop() {
            thread = null;
        }

        private void shutDown(String message) {
            if ((errStr = message) != null && thread != null) {
                thread = null;
                samplingGraph.stop();                
                System.err.println(errStr);
            }
        }

        public void run() {

            duration = 0;
            audioInputStream = null;

            // define the required attributes for our line, 
            // and make sure a compatible line is supported.

            AudioFormat format = audioInputStream.getFormat();
            DataLine.Info info = new DataLine.Info(TargetDataLine.class, 
                format);

            if (!AudioSystem.isLineSupported(info)) {
                shutDown("Line matching " + info + " not supported.");
                return;
            }

            // get and open the target data line for capture.

            try {
                line = (TargetDataLine) AudioSystem.getLine(info);
                line.open(format, line.getBufferSize());
            } catch (LineUnavailableException ex) { 
                shutDown("Unable to open the line: " + ex);
                return;
            } catch (SecurityException ex) { 
                shutDown(ex.toString());
                JavaSound.showInfoDialog();
                return;
            } catch (Exception ex) { 
                shutDown(ex.toString());
                return;
            }

            // play back the captured audio data
            ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
            int frameSizeInBytes = format.getFrameSize();
            int bufferLengthInFrames = line.getBufferSize() / 8;
            int bufferLengthInBytes = bufferLengthInFrames * frameSizeInBytes;
            byte[] data = new byte[bufferLengthInBytes];
            int numBytesRead;

            line.start();

            while (thread != null) {
                if((numBytesRead = line.read(data, 0, bufferLengthInBytes)) == -1) {
                    break;
                }
                out.write(data, 0, numBytesRead);
            }

            // we reached the end of the stream.  stop and close the line.
            line.stop();
            line.close();
            line = null;

            // stop and close the output stream
            try {
                out.flush();
                out.close();
            } catch (IOException ex) {
                ex.printStackTrace();
            }

            // load bytes into the audio input stream for playback

            byte audioBytes[] = out.toByteArray();
            ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(audioBytes);
            audioInputStream = new AudioInputStream(bais, format, audioBytes.length / frameSizeInBytes);

            long milliseconds = (long)((audioInputStream.getFrameLength() * 1000) / format.getFrameRate());
            duration = milliseconds / 1000.0;

            try {
                audioInputStream.reset();
            } catch (Exception ex) { 
                ex.printStackTrace(); 
                return;
            }

            samplingGraph.createWaveForm(audioBytes);
        }
    } // End class Capture    

    public static void main(String [] args) throws Exception {
        if (args.length != 2) {
            printUsage();
            System.exit(1);
        }                
        AudioWaveformCreator awc = new AudioWaveformCreator(args[0], args[1]);
        awc.createAudioInputStream();
    }

    private void reportStatus(String msg) {
        if ((errStr = msg) != null) {
            System.out.println(errStr);            
        }
    }

    private static void printUsage() {
        System.out.println("AudioWaveformCreator usage: java AudioWaveformCreator.class [path to audio file for generating the image] [path to save waveform image to]");
    }
}
本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

Java 程序为音频文件创建 PNG 波形 的相关文章

  • Java 枚举与创建位掩码和检查权限的混淆

    我想将此 c 权限模块移植到 java 但是当我无法将数值保存在数据库中然后将其转换为枚举表示形式时 我很困惑如何执行此操作 在 C 中 我创建一个如下所示的枚举 public enum ArticlePermission CanRead
  • 在 junit 测试中获取 javax.lang.model.element.Element 类

    我想测试我的实用程序类 ElementUtils 但我不知道如何将类作为元素获取 在 AnnotationProcessors 中 我使用以下代码获取元素 Set
  • 帮助将图像从 Servlet 获取到 JSP 页面 [重复]

    这个问题在这里已经有答案了 我目前必须生成一个显示字符串文本的图像 我需要在 Servlet 上制作此图像 然后以某种方式将图像传递到 JSP 页面 以便它可以显示它 我试图避免保存图像 而是以某种方式将图像流式传输到 JSP 自从我开始寻
  • volatile、final 和synchronized 安全发布的区别

    给定一个带有变量 x 的 A 类 变量 x 在类构造函数中设置 A x 77 我们想将 x 发布到其他线程 考虑以下 3 种变量 x 线程安全 发布的情况 1 x is final 2 x is volatile 3 x 设定为同步块 sy
  • tomcat 中受密码保护的应用程序

    我正在使用 JSP Servlet 开发一个Web应用程序 并且我使用了Tomcat 7 0 33 as a web container 所以我的要求是tomcat中的每个应用程序都会password像受保护的manager applica
  • 如何访问JAR文件中的Maven资源? [复制]

    这个问题在这里已经有答案了 我有一个使用 Maven 构建的 Java 应用程序 我有一个资源文件夹com pkg resources 我需要从中访问文件 例如directory txt 我一直在查看各种教程和其他答案 但似乎没有一个对我有
  • logcat 中 mSecurityInputMethodService 为 null

    我写了一点android应显示智能手机当前位置 最后已知位置 的应用程序 尽管我复制了示例代码 并尝试了其他几种解决方案 但似乎每次都有相同的错误 我的应用程序由一个按钮组成 按下按钮应该log经度和纬度 但仅对数 mSecurityInp
  • 获取文件的总大小(以字节为单位)[重复]

    这个问题在这里已经有答案了 可能的重复 java 高效获取文件大小 https stackoverflow com questions 116574 java get file size efficiently 我有一个名为 filenam
  • java for windows 中的文件图标叠加

    我正在尝试像 Tortoise SVN 或 Dropbox 一样在文件和文件夹上实现图标叠加 我在网上查了很多资料 但没有找到Java的解决方案 Can anyone help me with this 很抱歉确认您的担忧 但这无法在 Ja
  • Eclipse 选项卡宽度不变

    我浏览了一些与此相关的帖子 但它们似乎并不能帮助我解决我的问题 我有一个项目 其中 java 文件以 2 个空格的宽度缩进 我想将所有内容更改为 4 空格宽度 我尝试了 正确的缩进 选项 但当我将几行修改为 4 空格缩进时 它只是将所有内容
  • 使用 AsyncTask 传递值

    我一直在努力解决这个问题 但我已经到了不知道该怎么办的地步 我想做的是使用一个类下载文件并将其解析为字符串 然后将该字符串发送到另一个类来解析 JSON 内容 所有部件都可以单独工作 并且我已经单独测试了所有部件 我只是不知道如何将值发送到
  • 关键字“table”附近的语法不正确,无法提取结果集

    我使用 SQL Server 创建了一个项目 其中包含以下文件 UserDAO java public class UserDAO private static SessionFactory sessionFactory static se
  • 最新的 Hibernate 和 Derby:无法建立 JDBC 连接

    我正在尝试创建一个使用 Hibernate 连接到 Derby 数据库的准系统项目 我正在使用 Hibernate 和 Derby 的最新版本 但我得到的是通用的Unable to make JDBC Connection error 这是
  • 将 Word 文档另存为图像

    我正在使用下面的代码将 Word 文档转换为图像文件 但是图片显得太大 内容不适合 有没有办法渲染图片或将图片保存到合适的尺寸 private void btnConvert Click object sender EventArgs e
  • Eclipse 启动时崩溃;退出代码=13

    I am trying to work with Eclipse Helios on my x64 machine Im pretty sure now that this problem could occur with any ecli
  • 找不到符号 NOTIFICATION_SERVICE?

    package com test app import android app Notification import android app NotificationManager import android app PendingIn
  • 如何使用mockito模拟构建器

    我有一个建造者 class Builder private String name private String address public Builder setName String name this name name retur
  • 包 javax.el 不存在

    我正在使用 jre6 eclipse 并导入 javax el 错误 包 javax el 不存在 javac 导入 javax el 过来 这不应该是java的一部分吗 谁能告诉我为什么会这样 谢谢 米 EL 统一表达语言 是 Java
  • 在java中为组合框分配键

    我想添加一个JComboBox在 Swing 中这很简单 但我想为组合中的每个项目分配值 我有以下代码 JComboBox jc1 new JComboBox jc1 addItem a jc1 addItem b jc1 addItem
  • SwiftUI 全屏图像背景

    我想在背景中显示全屏图像 我已经实现了这个 struct LoginView View var body some View VStack Spacer Text Hallo Text Hallo2 Text Hallo2 Text Hal

随机推荐

  • Android:深度睡眠的时间间隔(System.nanoTime()、System.currentTimeMillis()、SystemClock.elapsedRealtimeNanos())

    我正在实现一个应用程序 其 API 级别最低为 14 这很重要 并且需要一致的间隔测量 不需要毫秒精度 它只需要始终计算时间 经过的秒数 到目前为止 为了处理时间间隔 我知道这些解决方案 System nanoTime 如果 Android
  • 为什么 Ruby on Rails 在每次点击时(有时)都会创建新的会话?

    由于某种原因 我的 RoR 应用程序中的会话处理程序对于许多用户来说在生产中似乎表现得很奇怪 我正在使用默认的 RoR ActiveRecord 会话存储 并且在开发过程中一切正常 只要我保持浏览器打开 每次修改会话时都会更新一个现有数据行
  • 对 SLF4J 日志消息进行单元测试的最佳方法是什么?

    我正在使用 slf4j 我想对我的代码进行单元测试 以确保在某些条件下生成警告 错误日志消息 我宁愿这些是严格的单元测试 所以我不希望必须从文件中提取日志配置来测试是否生成日志消息 我使用的模拟框架是 Mockito 创建测试规则 impo
  • 有效的访问参数

    如何查找有效的访问参数 我查看了 menu router 但我相信这只给出了其中的一些 items admin page array access arguments gt array access administration pages
  • HMT collection_singular_ids=直接删除连接模型,不触发销毁回调

    刚刚遇到了 has many through 关联的问题 并且未触发 after before destroy 回调 假设我有用户 组和称为成员资格的中间关系 我有一个表单 允许用户在选中关联的复选框时通过创建新的成员记录来注册到组中 基本
  • 如何使用构建名称设置器插件?

    有谁知道是否有关于如何使用 jenkins 的构建名称设置器插件的用户手册 jenkins 插件网站似乎只有一个下载插件的链接 没有关于如何使用它的信息 https wiki jenkins ci org display JENKINS B
  • Jquery JQGrid - 如何设置网格标题单元格的对齐方式?

    jqgrid 中是否可以对齐网格列标题 例如左对齐或居中对齐 在 jqrid 文档中http www trirand com jqgridwiki doku php id wiki colmodel options http www tri
  • 是否可以在 sed 地址中进行简单的算术运算?

    是否可以在 sed 地址中进行简单的算术运算 判断通过 地址 手册部分 http www gnu org software sed manual sed html Addresses 答案似乎不是 但也许有一个解决方法 例如 如何打印文件的
  • 如何在给定范围内插入 1000 个随机日期?

    我是 SQL Server 新手 我需要生成从给定日期范围中选择的随机日期 就像雇员的受雇日期应该介于2011 01 01 and 2011 12 31 生成的日期应随机插入到 1000 行表中 任何人都可以指导我解答我的疑问吗 decla
  • Spring 集成和重试:我是否需要为每个服务激活器使用单独的重试 bean?

    我有一个 spring 集成管道 并且有许多不同的服务激活器 我想启用重试 我想使用相同的重试策略 即重试次数 退避策略等 我可以只使用一个实现重试策略的 bean 并将其用于多个不同的服务激活器 还是每个服务激活器都需要自己的重试 bea
  • 使用 sketch.js 为移动网页绘制画布会重置 ontouch

    我正在使用sketch js用于在 HTML5 画布上绘图的插件 虽然它在台式电脑上运行良好 但在移动浏览器上似乎存在一些问题 问题是如果我画两个不同的形状 一旦我触摸画布 它就会重置为空白 为了完全清楚 我会做并且example 绘制数字
  • 具有 ClipboardData 属性的 Angular2 组件

    我有一个 Angular2 组件 它具有从剪贴板粘贴数据的方法 inputPaste event let clipboardData event clipboardData 这种方式不适用于 IE10 但 IE 有一个带有属性 Clipbo
  • Firebase - 用户对事物的评论[关闭]

    Closed 这个问题需要多问focused help closed questions 目前不接受答案 我正在构建一个 Android 应用程序 允许用户对广告牌前 100 名上的每首歌曲发表评论 我从 JSON 文件中解析了该信息 我将
  • 可以“跳过”行的数组公式

    我需要在谷歌电子表格中引入功能 该功能将允许用户编辑数组公式的结果 提出此要求的原因是 ARRAYFORMULA 为一组单元格设置默认值 但用户有时需要覆盖这些默认值 我想知道这是否有可能 example Row Array 1 Array
  • 算法:从一组游戏中选择成对的球队

    我正在尝试为体育联盟创建一个调度程序 我想将球队分组 以便每个球队每组进行一场比赛 我认为我正在尝试做的事情是计算机科学中现有的问题 但我不知道它叫什么 而且我很难找到有关它的信息 不管怎样 情况如下 假设我有一组团队A 1 2 3 n 以
  • 您在编写单元测试时最常犯的错误是什么? [关闭]

    Closed 这个问题是基于意见的 help closed questions 目前不接受答案 您在编写单元测试时最常犯的错误是什么 耦合 缺乏凝聚力 尝试一次测试太多功能 没有测试足够的功能 如果您有该错误的示例 请发布一些示例代码 根本
  • 如何防止用户代理显示无法识别的 MIME 类型的下载窗口?

    如果您设置Content Disposition标头至attachment 这会导致用户代理始终显示该文件的下载窗口 我想做与此相反的事情 强制用户代理始终直接显示响应 在这种特殊情况下 我有一个发送 JSON 的 API 我想把它作为ap
  • Flexbox 项目多行文本溢出

    我有一个弹性物品 里面有很长的绳子 我想把它包裹起来 但这不起作用 I set flex 1 1 500px 例如 flex basis 500px 并且它应该用以下内容包裹字符串word wrap break word 但事实并非如此 而
  • Kinesis 流待处理消息计数

    我正在尝试将 AWS Kinesis 流用于我们的数据流之一 我想出于操作目的监视流上的待处理消息 根据积压向下游扩展 但无法找到任何在我的流中提供 大约 待处理消息的 API 这看起来很奇怪 因为消息在 7 天后就会过期 如果生产者和消费
  • Java 程序为音频文件创建 PNG 波形

    如何使用 Java 将 Wav 文件转换为 PNG 波形图像文件 java MyProgram class path to wav file path where to write png file 预期成绩 指定路径中保存的png是传入的