server1/Server/DataStruct/AudioData.h

#ifndef _AUDIODATA_H_
#define _AUDIODATA_H_

#include <QString>
#include <QDateTime>
#include <qdatetime.h>
#include <vector>
#include <QVector>

#include "GlobalVariable.h"
#include "CalculateAudio.h"



/* =========================================================================================
 * WAV文件头信息结构体及其功能函数
 * =========================================================================================*/

#pragma pack(1)
/**
 * @brief Wav头信息
 * 
 */
struct WavHeader
{
    char RIFF[4] = {'R', 'I', 'F', 'F'};        /* RIFF标识符 */
    int32_t fileSize = 0;                       // 文件大小
    char WAVE[4] = {'W', 'A', 'V', 'E'};        // WAVE标识符
    char fmt[4] = {'f', 'm', 't', ' '};         // fmt子块标识符
    int32_t fmtChunkSize = 16;                  // fmt子块大小
    int16_t audioFormat = 1;                    // 音频格式，1表示PCM
    int16_t numChannels = 2;                    // 声道数，1表示单声道，2表示立体声
    int32_t sampleRate = 48000;                 // 采样率
    int32_t byteRate = 0;                       // 字节率，等于采样率 * 声道数 * 每个采样点的字节数
    int16_t blockAlign = 4;                     // 块对齐，等于声道数 * 每个采样点的字节数
    int16_t bitsPerSample = 16;                 // 每个采样点的位数，16位深度
    char data[4] = {'d', 'a', 't', 'a'};        // data子块标识符
    int32_t dataChunkSize = 0;                  // 数据块大小，等于音频数据的字节数

    /* 一些需要手动设置的参数 */
    void setSampleRate(int32_t rate) { sampleRate = rate; }
    void setNumChannels(uint16_t channels) { numChannels = channels; }
    void setBitsPerSample(uint16_t bits) { bitsPerSample = bits; }
    void setDataSize(int32_t size) { dataChunkSize = size; }
    /* 计算一些其他需要计算的数据 */
    void calculateDerivedFields()
    {
        byteRate = sampleRate * numChannels * (bitsPerSample / 8);
        blockAlign = numChannels * (bitsPerSample / 8);
        fileSize = sizeof(WavHeader) - 8 + dataChunkSize; // 文件大小 = 头部大小 - 8 + 数据块大小
    }
};

#pragma pack()



/* 修改wav文件已写入的大小 */
bool modifyWavFileHeader(const QString& fileName, WavHeader& header);
/* 修改录音文件名 */
bool modifyFileName(const QString& fileName, const QString& newFileName);


/* =========================================================================================
 * 其他数据结构
 * =========================================================================================*/

// 反相数结构
struct StPhase
{
    StPhase() : iReversedNum(0), iUnReversedNum(0) {}
    StPhase(const StPhase& obj) { *this = obj; }

    // 1秒钟内的反相数
    int iReversedNum;
    // 1秒钟内的非反相数
    int iUnReversedNum;
    int GetPhaseNum() { return iReversedNum + iUnReversedNum; }

    StPhase& operator=(const StPhase& obj)
    {
        iReversedNum = obj.iReversedNum;
        iUnReversedNum = obj.iUnReversedNum;
        return *this;
    }
};


// 一秒钟的数据音量包
struct OneSecondData
{
    OneSecondData();
    ~OneSecondData();
    OneSecondData(const OneSecondData& obj);
    OneSecondData& operator=(const OneSecondData &obj);

    void Init();

	// 音频是否有错误
	// bool AudioLeftRightDiff();

    /* 计算出有多少个静音音量值 */
    int calSilentDB(const StVolumeParam &param);
	bool CalcDBOneSecond(const StVolumeParam &param);
    
	// 判定过载
    int CalcOverload(const StVolumeParam &param);
	bool CalcOverloadOneSecond(const StVolumeParam &param);

    // 判定反相: 持续时间内就一个是否反相的值
	// bLastReversed：上一次的反相，如果反相不明显时，维持上一次的反相
    void CalcPhase(const StVolumeParam &param, StPhase &phase, bool bLastReversed);
	// 判定反相: 每秒都有一个是否反相的值，持续时间内每秒都反相，就表示反相
	bool CalcPhaseOneSecond(const StVolumeParam &param, bool bLastReversed);

	/* 判断是否是固定的音量 */
	// bool isConstDB(int &nLeftDB, int &nRightDB);
    // // 打印输出
    // void OutPutVolumeInfo(QString strHeader);
	// void OutPutVolumeInfoEx(QString strHeader, CShowCmdLog &logFile);


    
public:
    int  nAudioError;
    // 一个音量包有30个DB
    int  aryLeftDB[VOLUME_INFO_NUM];
    int  aryRightDB[VOLUME_INFO_NUM];

    // 相位值列表
    float  aryPhase[VOLUME_INFO_NUM];
    QDateTime startTime;          /* 开始时间戳 */
    QDateTime endTime;            /* 结束时间戳 */
};

/**
 * @brief 单个音量包数据
 * 
 */
struct OneDBData
{
    OneDBData() = default;
    ~OneDBData() = default;

    OneDBData(const OneDBData& obj) { *this = obj; }
    OneDBData& operator=(const OneDBData &obj);
    void clear();
    
    int leftDB = VOLUME_MIN_BD;         /* 左声道音量包 */
    int rightDB = VOLUME_MIN_BD;        /* 右声道音量包 */
    float phase = 0.0;                  /* 相位包 */
    QDateTime startTime;                /* 开始时间戳 */
    QDateTime endTime;                  /* 结束时间戳 */
};




/**
 * @brief 音频原始数据
 * 
 */
struct AudioSrcData
{
public:
	AudioSrcData(int32_t recordSize = 0);
    
    AudioSrcData(const AudioSrcData& obj);
	AudioSrcData& operator=(const AudioSrcData &obj);
    AudioSrcData(AudioSrcData&& obj) = delete;
    void operator=(AudioSrcData&& obj) = delete;
	~AudioSrcData();

    /* 分配内存空间 */
    bool allocateMemory(int32_t size);
    /* 置零 */
    void clear();
    /* 添加数据，返回添加的数据长度 */
    int32_t appendData(const char* srcData, int32_t size);
    /* 返回是数据否满了 */
    bool isFull() const { return (dataSize >= totalSize); }
    /* 判断是否为空 */
    bool isEmpty() const { return (dataSize == 0); }

	char *pData = nullptr;              /* 数据缓存 */
    int32_t totalSize = 0;             /* 总长度 */
    int32_t dataSize = 0;              /* 有效数据长度 */
    QDateTime startTime;                /* 数据时间戳，开始时间 */
    QDateTime endTime;                  /* 数据时间戳，结束时间 */
private:
    

};

/**
 * @brief 存储左右声道的数据
 * 
 */
struct AudioLeftRightData
{
    AudioLeftRightData(int totalSize);
    ~AudioLeftRightData();
    AudioLeftRightData(const AudioLeftRightData& obj);
    AudioLeftRightData& operator=(const AudioLeftRightData &obj);

    /* 判断是否是同一个数据，通过数据大小和时间戳来判断 */
    bool isSameData(const AudioLeftRightData& obj) const;

    
    /* 音频数据 */
    std::vector<double> vecLeftData;        /* 左声道数据 */
    std::vector<double> vecRightData;       /* 右声道数据 */
    // QVector<double> vecLeftData;        /* 左声道数据 */
    // QVector<double> vecRightData;       /* 右声道数据 */
    int totalSize = 0;                      /* 总长度，两个声道的总长度是一样的 */
    int numMSecond = 0;                     /* 数据对应的毫秒数 */
    QDateTime startTime;                    /* 开始时间戳 */
    QDateTime endTime;                      /* 结束时间戳 */
};


/**
 * @brief 存储wav小文件路径的结构体
 * 
 */
struct WavFilePath
{
    std::string fileName;          /* 文件路径 */
    QDateTime startDateTime;       /* 开始时间戳 */
    QDateTime endDateTime;         /* 结束时间戳 */

    WavFilePath() = default;
    WavFilePath& operator=(const WavFilePath& obj);
    bool operator==(const WavFilePath& obj) const;
};



#endif // _AUDIODATA_H_