C#中利用DirectSound录音
今天讲的用C#来编一个录音机，为什么我们要知道现实录音机的工作流程呢?我用《大学》里的观点来解释一下，《大学》里认为学习应该格物致知，致知在格物，是说我们想要达到认识的极致，在于接触事物并极力探求其中的道理，而计算机的编程是一种对现实世界的抽象，面向对象思想的出现就是最好的例子。
我们就拿《C#利用DirectSound录音》来实践这个观点，首先在这个题目里已经有了这个DirectSound，对不对？那我们就来看看它。实际上我们必须得有录音机和磁带吧，我喜欢先买磁带，我们这里的磁带是*.wav文件，WAVE是录音时用的标准的WINDOWS文件格式，扩展名为“WAV”，我们使用DirectSound采集的WAV声音，其音频数据是按照PCM（脉冲编码调制，对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的数据，0和1的组合）调制后放入缓冲区的。
WAVE文件格式采用RIFF文件格式结构，对PCM数据和其它一些音频信息进行相应的编排，从而最终形成的WAVE文件才能被音频播放器识别，才能进行播放。
然后我们买一个录音机，录音机要有配套mac和电子系统吧，不然怎么用呢?（举例子：我当想在装Sql2008，像平常Windows的产品一样的安装时，突然它说我没有Sql2008SP 1，没有就下吧（600M左右），在MS上找了个sp1就下，高高兴兴的安装了，结果Sql2008还是说我的sp1没安装，我心想电脑有时侯也挺笨的，我明明安装了，它竟然不知道，不过还是要找原因吧，找来找去，最后发现是我的sql2008的版本号和sp1的版本号不匹配。）所以我们在选择mac,也就是我们PPT上的采集设备的时侯，就要为后面的电路系统，也就是内存来铺路吧。采集在英语中是Capture,内存是Buffer，正好在MSDN上的一个capture类就符合，Contains properties and methods used to create sound capture buffers.这是既找到了设备又在为buffer铺路吧，然后再找到captureBuffer类，Contains properties and methods used to manipulate sound capture buffers.这是个可以操作captureBuffer的类。
我们有必要来研究一下这个CaptureBuffer类，CaptureBuffer区是暂时存放音频数据的地方，并且它还提供了我们两个指针：读指针和捕捉指针。它们的位置按照相对于缓冲区起始位置的偏移量计算。读指针位于当前已经被完全捕捉到缓冲区的数据末尾。捕捉指针位于当前将要从硬件中复制的数据块的末尾。如果你想从缓冲区中读取数据，则只能从已经完全写入缓冲区的数据中读取，也就是说我们只能从偏移量小于读指针的地方读取。
好！最重要的来了，我对着录音机唱歌，录音机本身没有能力存储我的声音，所以只能存在磁带里。
录音机在这里干什么，它真正做的事是把我的声音信息转化成磁信息，再把磁信息放到磁带里吧。这里其实是两件事情吧。大家还记得吕老师给我们讲多线程时举的一个例子吗？一边向ListView中添加数据，一边读ListView中的数据吧。对！这里就应该用多线程.
思想搞清楚了，怎么实现是大家最关心的吧，大家应该都知道时间相同的音频文件，WAVE文件会比其它格式的音频文件大得多，这是因为WAVE文件没有对数据进行压缩。如果录音的时候，不限制缓冲区大小，那么你录制很短的时间可能就会占用很多内存，说不定不过多久，你的1G内存就不够用了。因此我们必须对缓冲区的大小进行限制，而且当缓冲区满了之后，还可以重新从缓冲区起始处开始，用新的数据覆盖旧的数据。那旧的数据怎么办呢？如果你不想丢失旧的数据，那就得在旧的数据被覆盖之前，将它转移到其它地方。
如何才能在旧的数据没有被覆盖之前，将它转移走呢？如果是你，你会采用什么办法？
有人提出通过轮询的办法，经常询问缓冲区是否满，满了则进行转移操作。可是这样做会相当耗费性能。微软提供了我们一个解决办法：“通知”。我们可以在缓冲区中的某些位置处设置通知，当读指针到达通知位置的时候，就会触发相应的事件执行转移操作。是不是有点像操作系统中的“响应中断”呢？
那么这里就要用到AutoResetEvent和Notify了。
所以录音的大致过程是，
1.设置Pcm格式。
//格式标记Retrieves and sets the waveform-audio format type, for the format type.
FormatTag = WaveFormatTag.Pcm;
//每个采样所占位
BitsPerSample = 16;
//单声道
Channels = 1;
//单位采样点的字节数//Bytespersample
BlockAlign = (short)(format.Channels * (format.BitsPerSample / 8));
//采样率
SamplesPerSecond = 22050;
//平均每秒采样字节数
AverageBytesPerSecond = format.BlockAlign * SamplesPerSecond;
2.创建wave文件
Here is where the file will be created.A wave file is a RIFF file,which has chunks of data that describe what the file contains.A wave RIFF file is put together like this:
The 12 byte RIFF chunk is constructed like this:
Bytes0-3: 'R''I''F''F'
Bytes4-7: Length of file,minus the first 8 bytes of the RIFF description.(4 bytes for "WAVE" +24 bytes for format chunk length+8 bytes for data chunk description + actual sample data size.)
Bytes8-11:'W''A''V''E' The 24 byte FORMAT chunk is constructed like this:
Bytes0-3:'f''m''t'''
Bytes4-7:The format chunk length.This is always 16.
Bytes8-9:Filepadding.Always1.
Bytes10-11:Channels.Either 1 for mono,or 2 for stereo.
Bytes12-15:Samplerate.
Bytes16-19:bytespersecond.
Bytes20-21:Bytespersample.1 for 8 bitmono,2 for 8 bit stereo or 16 bit mono,4 for 16 bit stereo.
Bytes22-23:bitspersample.
TheDATAchunkisconstructedlikethis:
Bytes0-3:'d''a''t''a'
Bytes4-7:Length of data,inbytes.
Bytes8-:Actual sampledata.
依次填入即可。
3.创建设备对象，设置缓冲区对象
创建设备对象的条件，CaptureDevicesCollection枚举可用的捕捉设备。然后获取Guid属性，用来创建Capture对象。
New Capture(CaptureDeivcesCollection[0].Guid);创建一个Capture对象。
创建设备缓冲对象的条件，CaptureBufferDescription对象，要设置它的BufferSize属性，用单个通知大小*总个数就是缓冲区的大小。它的Format属性是我们的Pcm格式化后的对象。
New CaptureBuffer(CaptureBufferDescription,Capture);创建一个CaptureBuffer对象
4.设置缓冲区通知，设置通知被触发后的事件
这个时侯要建立起一个新线程把磁信号存到磁带中。
主线程中CaptureBuffer不断录入声音，用AutoResetEvent来启动新线程来存储数据。
New AutoResetEvent(false);
5. 录音结束，写入WAV文件相应位置数据。这样一个可以播放的WAVE文件就OK了。
