WAVEファイルの再生 第２部

前章WAVEファイルの再生　第１部の続きです。




ファイル保存時に保存経過情報などを、コールバックするための関数ポインタです。

typedef BOOL (__stdcall *SAVECALLBACK)(int percent,LPCTSTR lpszMessage,LPVOID lpParam);

WAVEファイルから音源データを時系列で読み込み、演奏管理するためのCWaveFileクラスを独自に定義しました。

// CWaveFileクラス

class CWaveFile : public CWaveOut
{
public:
    //コンストラクタ
    CWaveFile(CWnd* pWndCallBack=NULL);
    //デストラクタ
    virtual ~CWaveFile();

    //メンバー変数の初期化
    void Init();
    //演奏の停止して、読み込み中のファイルを閉じます。（オーバーライド）
    void Delete(BOOL bDeleteBaseClass=FALSE);

    //Waveファイルがオープンされているかどうか？（オーバーライド）
    virtual BOOL IsWaveFile() const{return (m_hmmio!=0);};
    //読み込み中のデバイスハンドルが有効か？（オーバーライド）
    virtual BOOL IsOpen() const{return IsWaveFile();};

    //オーディオファイルを開きます。
    BOOL OpenFile(LPCTSTR lpszFileName,BOOL bDeleteMemberParam=TRUE);

    //Wave音源ストリームを読み込みます。（オーバーライド）
    //  pIndexSample：現在の演奏位置変数へのポインタ
    virtual UINT StreamIn(LPVOID pBuffer,UINT nBufSize,UINT* pIndexSample);
    //基底クラスに音源ストリームを引渡します。（オーバーライド）
    virtual UINT StreamIn(LPVOID pBuffer,UINT nBufSize);

    //現在演奏中の音源データをオーディオファイルに書き込みます。（重ね書き可）
    BOOL SaveFile(LPCTSTR lpszFileName,SAVECALLBACK lpfnCallBack,LPVOID lpParam);
    //現在演奏中の音源データをWAVEファイルの書き込みます。（重ね書き不可&オーバーライド）
    virtual BOOL WriteFile(LPCTSTR lpszFileName);

    //現在演奏中のファイルを重ね書きします。
    BOOL OverWriteFile(){return SaveFile(m_strPathName,NULL,NULL);};

    //演奏を開始します。
    //  timePerOut：一回に演奏する時間（�_秒）
    BOOL Play(UINT timePerOut=100){return CWaveOut::Play(&m_wfx,timePerOut);};
    //演奏を停止します。
    void Stop(UINT indexSample=-1);

    //演奏位置を設定します。（オーバーライド）
    virtual void SetPos(UINT nPos);
    //演奏位置を取得します。（オーバーライド）
    virtual UINT GetPos() const{return m_indexSample;};
    //音源データのバイト数を取得します。
    UINT GetLength() const{return m_nDataSize;};
    //演奏予定の音源データ数を取得します。
    UINT GetSamples() const{return (m_nDataSize)?m_nDataSize/m_wfx.nBlockAlign:0;};
    //指定の演奏時間から演奏位置を設定します。
    void SetPastTime(UINT nTime){m_indexSample=(UINT)(((double)nTime*(double)m_wfx.nSamplesPerSec/1000.0)+0.5);};
    //現在の演奏時間を取得します。
    UINT GetPastTime() const{return (UINT)((double)m_indexSample*1000.0/(double)m_wfx.nSamplesPerSec+0.5);};
    //総演奏予定時間を取得します。（オーバーライド）
    virtual UINT GetTotalTime() const{return (UINT)((double)GetSamples() const*1000.0/(double)m_wfx.nSamplesPerSec+0.5);};

    //ファイルのWAVEFORMATEX構造体を取得します。
    int GetWaveFormat(LPWAVEFORMATEX pwfx=NULL) const;

protected:
    //WAVEファイルヘッダーを読み込み、WAVEFORMATEX構造体を取得します。
    BOOL ReadHeader(HMMIO hmmio);

    //Wave音源データをファイルストリームに書き込みます。（オーバーライド）
    virtual BOOL WaveStreamOut(HMMIO hmmio);


    //派生クラスから書き込み用のバッファサイズを取得します。（オーバーライド）
    //（オーバーライドしない場合、Waveファイルの音源データを読み込むバッファサイズは、
    //100�_秒演奏するのに必要なサイズとします。）
    virtual UINT GetSizeOfSaveBuffer() const{return m_wfx.nAvgBytesPerSec/10;};

    //ファイル保存時に、メンバー変数に指定のあるコールバック関数を呼び出します。
    //  戻り値=TRUE：保存継続、[FALSE]：保存中止。
    BOOL SaveCallBack(int percent,LPCTSTR lpszMessage=NULL);

    //データストリームをリセットします。（オーバーライド）
    virtual void ResetStream(){Stop(0);};

    //INFOチャンク内のメタデータを読み込みます。
    BOOL ReadListINFO(HMMIO hmmio);
    //INFOチャンクを新たに作成して、メタデータを書き込みます。
    BOOL WriteListINFO(HMMIO hmmio);

    HMMIO       m_hmmio;        //読み込みファイルハンドル
    MMCKINFO    m_mmckRiff;     //現在読み込み中のRIFFチャンクのMMCKINFO構造体
    MMCKINFO    m_mmckData;     //現在読み込み中のdataチャンクのMMCKINFO構造体
    LONG        m_posStart;     //音源データの開始位置
    WAVEFORMATEX m_wfx;         //ファイルのWAVEFORMATEX構造体

    UINT        m_indexSample;  //現在の演奏位置
    UINT        m_nDataSize;    //wave音源データバイト数

    CString     m_strPathName;  //現在演奏中のパス名

    //ファイル保存時に呼び出される、コールバック関数へのポインタと引数を保存します。
    SAVECALLBACK m_lpfnSaveCallBack;
    LPVOID      m_lpSaveParam;

    CString     m_strPostMsg;   //コールバック関数にポストする文字列を一時格納します。
    CString     m_strFileType;  //ファイル形式文字列を格納します。（例："WAV"）

public:
    //現在演奏中のパス名の取得
    LPCTSTR GetPathName() const{return m_strPathName;};
    //現在演奏中のファイル形式文字列を取得します。
    LPCTSTR GetFileType() const{return m_strFileType;};
/*
INFOチャンクタグ一覧

    [ 0]：メディア元        ISRC
    [ 1]：作成日            ICRD
    [ 2]：アルバム名        IPRD
    [ 3]：曲名              INAM
    [ 4]：ジャンル          IGNR
    [ 5]：コメント          ICMT
    [ 6]：アーティスト      IART
    [ 7]：著作権代理人      ICMS
    [ 8]：著作権情報        ICOP
    [ 9]：録音エンジニア    IENG
    [10]：ソフトウェア      ISFT
    [11]：キーワード        IKEY
    [12]：エンコード技術者  ITCH
    [13]：タイトル          ISBJ
    [14]：トラック番号      ITRK
*/
#define LIST_INFO_CHUNK_COUNT   15

protected:
    //INFOチャンク文字列格納用CStringクラス
    CString		m_strChunkText[LIST_INFO_CHUNK_COUNT];
public:
    //INFOチャンク文字列数の取得
    UINT GetChunkCount() const{return LIST_INFO_CHUNK_COUNT;};
    //タグ文字列の取得
    LPCSTR GetChunkTagByIndex(UINT index) const;
    //INFOチャンク文字列の取得
    LPCTSTR GetChunkTextByIndex(UINT index) const;
    //INFOチャンク文字列の検索
    LPCTSTR FindChunkTextByTag(LPCSTR lpszTag) const;
    //INFOチャンク文字列の設定
    void SetChunkTextByTag(LPCSTR lpszTag,LPCTSTR lpszText);
    //INFOチャンク文字列の設定
    void SetChunkTextByIndex(UINT index,LPCTSTR lpszText);
    //タグの詳細記述の取得
    LPCTSTR ChunkDescription(LPCSTR lpszTag) const;
    //INFOチャンク文字列の削除
    void DeleteChunkByTag(LPCSTR lpszTag);
    //INFOチャンク文字列の削除
    void DeleteChunkByIndex(UINT index);
    //すべてのINFOチャンク文字列の削除
    void DeleteAllINFOChunk();
};

CWaveFileクラスのインライン関数です。

//演奏を停止します。
inline void CWaveFile::Stop(UINT indexSample)
{
    //WAVE出力デバイスを停止します。
    CWaveOut::Stop();
    //引数が-1以外の場合にのみ、指定の演奏位置に移動します。
    if (indexSample<-1) SetPos(indexSample);
}

//演奏位置を設定します。
inline void CWaveFile::SetPos(UINT nPos)
{
    UINT nSamples=GetSamples();
    m_indexSample=(nPos<nSamples)? nPos:nSamples;
}

//ファイルのWAVEFORMATEX構造体と、WAVE出力デバイスに引き渡すWAVEFORMATEX構造体を取得します。
inline int CWaveFile::GetWaveFormat(LPWAVEFORMATEX pwfx) const
{
    //第一引数が有効な場合、第一引数の示す位置に
    //ファイルのWAVEFORMATEX構造体をコピーします。
    if (!::IsBadWritePtr(pwfx,sizeof(WAVEFORMATEX)))
        ::CopyMemory(pwfx,&m_wfx,sizeof(WAVEFORMATEX));
    return sizeof(WAVEFORMATEX);
}

CWaveFileクラスのコンストラクタ/デストラクタです。

//コンストラクタ
CWaveFile::CWaveFile(CWnd* pWndCallBack)
:CWaveOut(pWndCallBack)
{
    Init();
}

//デストラクタ
CWaveFile::~CWaveFile()
{
    Delete(FALSE);
}

CWaveFileクラスのメンバ関数です。

//メンバ変数の初期化
void CWaveFile::Init()
{
    m_hmmio=0;
    ::ZeroMemory(&m_mmckRiff,sizeof(MMCKINFO));
    ::ZeroMemory(&m_mmckData,sizeof(MMCKINFO));
    ::ZeroMemory(&m_wfx,sizeof(WAVEFORMATEX));
    m_posStart=0;
    m_indexSample=0;
    m_nDataSize=0;

    m_lpfnSaveCallBack=NULL;
    m_lpSaveParam=NULL;

    m_strPathName=_T("");
    m_strPostMsg=_T("");
    m_strFileType=_T("");
    
    DeleteAllINFOChunk();
}

//演奏の停止して、読み込み中のファイルを閉じます。
void CWaveFile::Delete(BOOL bDeleteBaseClass)
{
    //WAVE出力デバイスを停止します。
    Stop();
    //ファイルを読み込み中の場合。
    if (m_hmmio){
        //データチャンクから抜け出して、ファイルを閉じます。
        if (m_posStart){
            ::mmioAscend(m_hmmio,&m_mmckData,0);
            ::mmioAscend(m_hmmio,&m_mmckRiff,0);
        }
        ::mmioClose(m_hmmio,0);
    }
    //メンバ変数の初期化
    Init();
}

マルチメディアファイル入出力関数を使ってWAVEファイルを開き、CWaveFile::ReadHeader関数を呼び出します。

//オーディオファイルを開きます。
BOOL CWaveFile::OpenFile(LPCTSTR lpszFileName,BOOL bDeleteMemberParam)
{
    if (bDeleteMemberParam) Delete(TRUE);

    //マルチメディア関数を使ってファイルを開きます。
    HMMIO hmmio=::mmioOpen((LPTSTR)lpszFileName,NULL,MMIO_READ|MMIO_DENYNONE);
    if (!hmmio) return FALSE;

    //WAVEファイルヘッダーを読み込みます。
    if (!ReadHeader(hmmio)){
        ::mmioClose(hmmio,0);
        return FALSE;
    }

    //ファイルハンドルを保存します。
    m_hmmio=hmmio;
    //ファイルのパス名を保存しておきます。
    m_strPathName=lpszFileName;
    //ファイル形式を書き込んでおきます。
    m_strFileType=_T("WAV");
    return TRUE;
}

WAVEファイルからWAVEFORMATEX構造体を取得し、演奏のための準備をします。

//WAVEファイルヘッダーを読み込み、WAVEFORMATEX構造体を取得します。
BOOL CWaveFile::ReadHeader(HMMIO hmmio)
{
    ASSERT(hmmio);

    //WAVEファイルかのチェック
    //RIFFチャンクに進入してWAVEチャンクを探します。
    m_mmckRiff.fccType=::mmioStringToFOURCC("WAVE", 0);
    MMRESULT mmr=::mmioDescend(hmmio,&m_mmckRiff,NULL,MMIO_FINDRIFF);
    //WAVEチャンクがなければ、エラー終了します。
    if (mmr!=MMSYSERR_NOERROR) return FALSE;

    //INFOチャンク内のメタデータを読み込みます。
    ReadListINFO(hmmio);

    //fmtチャンクに進入します。
    MMCKINFO mmckFmt;
    mmckFmt.ckid=::mmioStringToFOURCC("fmt ",0);
    mmr=::mmioDescend(hmmio,&mmckFmt,NULL,MMIO_FINDCHUNK);
    //進入に失敗したら、エラー終了します。
    if (mmr!=MMSYSERR_NOERROR) return FALSE;
    //fmtチャンクを読み込む。
    CByteArray byteFmt;
    byteFmt.SetSize(mmckFmt.cksize);
    LPWAVEFORMATEX pwfxSrc=(LPWAVEFORMATEX)byteFmt.GetData();

    LONG size=::mmioRead(hmmio,(HPSTR)pwfxSrc,mmckFmt.cksize);
    if (size!=mmckFmt.cksize) return FALSE;
    ::CopyMemory(&m_wfx,pwfxSrc,sizeof(WAVEFORMATEX));

    //fmtチャンクから退出します。
    if (::mmioAscend(hmmio,&mmckFmt,0)!=MMSYSERR_NOERROR) return FALSE;

    //現在のファイルポインタの位置を保存します。
    LONG mmioPos=::mmioSeek(hmmio,0,SEEK_CUR);
    //factチャンクに進入します。
    MMCKINFO mmckFact;
    mmckFact.ckid=::mmioStringToFOURCC("fact ",0);
    mmr=::mmioDescend(hmmio,&mmckFact,NULL,MMIO_FINDCHUNK);
    //進入に成功した場合。
    if (mmr==MMSYSERR_NOERROR){
        //factチャンクを読み込む。
        DWORD nSamples;
        LONG size=::mmioRead(hmmio,(HPSTR)&nSamples,mmckFact.cksize);
        if (size!=mmckFact.cksize) return FALSE;
        m_nDataSize=nSamples*m_wfx.nBlockAlign;
        //factチャンクから退出します。
        if (::mmioAscend(hmmio,&mmckFact,0)!=MMSYSERR_NOERROR) return FALSE;
    }
    //進入に失敗した場合。
    else {
        m_nDataSize=0;
        //元のファイルポインタの位置に戻します。
        ::mmioSeek(hmmio,mmioPos,SEEK_SET);
    }

    //dataチャンクに進入します。
    m_mmckData.ckid=::mmioStringToFOURCC("data",0);
    mmr=::mmioDescend(hmmio,&m_mmckData,NULL,MMIO_FINDCHUNK);
    //進入に失敗したら、エラー終了します。
    if (mmr!=MMSYSERR_NOERROR) return FALSE;

    //音源データの先頭位置を保存します。
    m_posStart=::mmioSeek(hmmio,0,SEEK_CUR);
    //factチャンクがなかった場合。
    if ((!m_nDataSize)||(m_nDataSize>m_mmckData.cksize)){
        //音源データサイズにdataチャンクサイズを代入します。
        m_nDataSize=m_mmckData.cksize;
        //ファイル末尾に移動して、実際の音源データサイズを取得します。
        LONG posEnd=::mmioSeek(hmmio,0,SEEK_END);
        UINT sizeToEnd=posEnd-m_posStart;
        //音源データサイズが不正な値の場合。
        if ((!m_nDataSize)||(m_nDataSize>sizeToEnd))
            //ファイル末尾までの実際の音源データサイズを代入します。
            m_nDataSize=sizeToEnd;
    }
    return TRUE;
}

演奏中に基底クラスのCWaveOutクラスからバッファへの音源データ読み込み要求があるたびに呼び出される、WAVEストリーム読み込み関数です。

//基底クラスに音源ストリームを引渡します。（オーバーライド）
UINT CWaveFile::StreamIn(LPVOID pBuffer,UINT nBufSize)
{
    ASSERT(!::IsBadWritePtr(pBuffer,nBufSize));
    
    UINT readBytes=0;
    //ファイルとWAVE出力デバイスのWAVEFORMATEX構造体要素のうち、
    //サンプル当りのバイト数、１秒あたりのサンプル数、サンプル当りのビット数が
    //いずれも等しければ、読み込んだ音源をそのまま返して関数を終了します。
    if ((m_wfxOut.nBlockAlign==m_wfx.nBlockAlign)&&
        (m_wfxOut.nSamplesPerSec==m_wfx.nSamplesPerSec)&&
        (m_wfxOut.wBitsPerSample==m_wfx.wBitsPerSample))
    {
        readBytes=StreamIn(pBuffer,nBufSize,&m_indexSample);
    }
    else
    {
        //入力バッファのサイズから、加工前の入力バイト数を算出します。
        UINT nSamples=nBufSize/m_wfxOut.nBlockAlign;
        UINT inputBytes=nSamples*m_wfx.nBlockAlign;

        //入力用バッファ（CByteArrayクラス）のサイズが入力バイト数より小さい場合、
        //入力用バッファのサイズを入力バイト数に合わせます。
        if ((UINT)m_byteInBuf.GetSize()<inputBytes)
            m_byteInBuf.SetSize(inputBytes);
        //入力用バッファへのポインタを取得します。
        PBYTE pInBuf=m_byteInBuf.GetData();
        //入力用バッファをゼロクリアします。
        ::ZeroMemory(pInBuf,inputBytes);
        UINT indexSafe=m_indexSample;
        UINT sizeBytes=StreamIn(pInBuf,inputBytes,&m_indexSample);
        //音源データに擬似ステレオ加工を施します。
        readBytes=DoStereo(pBuffer,nBufSize,indexSafe,sizeBytes,&m_wfx);
    }
    return readBytes;
}

//音源ストリームの読み込み（オーバーライド）
//  pIndexSample：//現在の演奏位置変数へのポインタ
UINT CWaveFile::StreamIn(LPVOID pBuffer,UINT nBufSize,UINT* pIndexSample)
{
    ASSERT(!::IsBadWritePtr(pBuffer,nBufSize));
    ASSERT(m_hmmio);
    ASSERT(m_posStart);
    ASSERT(::AfxIsValidAddress(pIndexSample,sizeof(UINT)));

    //指定の演奏位置からファイル読み込み位置を算出して、
    //その位置にシークします。
    LONG offset=m_posStart+*pIndexSample*m_wfx.nBlockAlign;
    LONG pos=::mmioSeek(m_hmmio,offset,SEEK_SET);
    //シークに失敗したら、エラー終了します。
    if (pos!=offset) return FALSE;

    //データチャンク外にシークにしていたら、エラー終了します。
    LONG endOfDataChunk=m_posStart+m_nDataSize;
    if (pos>=endOfDataChunk) return FALSE;

    //バッファに取り込むサイズを算定します。
    LONG sizeToRead=min(nBufSize,(UINT)(endOfDataChunk-pos));

    //dataチャンクの音源データを読み込みます。
    LONG readBytes=::mmioRead(m_hmmio,(HPSTR)pBuffer,sizeToRead);
    //読み込みに失敗したら、エラー終了します。
    if (readBytes<m_wfx.nBlockAlign) return FALSE;
 
    //指定の演奏位置を読み込んだ分だけ進めます。
    *pIndexSample+=readBytes/m_wfx.nBlockAlign;
    //読み込んだバイト数を返して終了します。
    return readBytes;
}

CWaveFileクラスのインスタンスを作成した後、CWaveFile::OpenFile関数でWAVEファイルを開きます。エラーがなければCWaveFile::Play関数で演奏を開始します。演奏を中断したり演奏終了後、WAVEファイルとWAVE出力デバイスを閉じる場合は、CWaveFile::Stop関数を呼び出して下さい。
入力したWAVEファイルが演奏されれば成功です。

WaveOut.h
WaveOut.cpp
WaveFile.h
WaveFile.cpp