王忠

摘 要： 使用WinCE系統(tǒng)的智能手持終端，在不穩(wěn)定的無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中使用UDP協(xié)議發(fā)送wav格式的音頻文件時，另一臺WinCE智能設(shè)備接收到的文件經(jīng)常是不完整的，導(dǎo)致文件無法播放。針對這種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)丟包現(xiàn)象，研究提高UDP協(xié)議可靠性的設(shè)計思路和實現(xiàn)方法，發(fā)現(xiàn).wav文件頭中標(biāo)識文件屬性的數(shù)據(jù)無法與接收到的文件數(shù)據(jù)實體對應(yīng)，是造成無法正常播放的根本原因，因此對接收的文件的文件頭進行校正和復(fù)原工作，保證頭文件的各標(biāo)識位對應(yīng)數(shù)據(jù)的正確性，確保接收的聲音文件能正常播放。最后在嵌入式開發(fā)環(huán)境中進行了實現(xiàn)，驗證了這種方法的有效性。

關(guān)鍵詞： WinCE； UDP； wav文件； 智能手持終端

中圖分類號： TN911?34 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2015）10?0049?03

0 引 言

WinCE是一個開放的嵌入式操作系統(tǒng)，是一種應(yīng)用于手持智能終端的成熟的操作系統(tǒng)。在數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)中，UDP協(xié)議與其他協(xié)議相比，在速度上有一定的優(yōu)勢，但也存在傳輸可靠性差的問題，因為UDP協(xié)議不提供數(shù)據(jù)傳送的保證機制。如果從發(fā)送方到接收方的傳遞過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)包的丟失，協(xié)議本身并不能做出任何檢測或提示，也不進行恢復(fù)。所以要想提高UDP協(xié)議的可靠性與安全性，就必須增加差錯處理、擁塞控制和安全控制等機制。在采用WinCE系統(tǒng)的手持智能設(shè)備中，由于經(jīng)常是在不穩(wěn)定的無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中使用，當(dāng)上層應(yīng)用程序使用UDP協(xié)議傳輸wav音頻文件時，另一臺設(shè)備接收到的wav音頻文件由于丟包，經(jīng)常無法正常播放，就失去了發(fā)送wav文件的意義。針對這種現(xiàn)象，研究使用WinCE系統(tǒng)的智能設(shè)備如何采用一種簡便易行的方法，保證wav文件能正常播放。

1 發(fā)送與接收過程分析

通過對UDP協(xié)議的研究，發(fā)現(xiàn)使用UDP協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中丟包是造成wav文件有損傳輸?shù)闹饕颍环彩遣荒苷２シ诺膚av文件，其文件頭中標(biāo)識文件屬性的數(shù)據(jù)無法與接收到的wav文件數(shù)據(jù)實體對應(yīng) [1]。

WinCE系統(tǒng)使用UDP協(xié)議發(fā)送與接收wav文件，需要開啟兩個線程[2]，一個線程處理發(fā)送業(yè)務(wù)，一個線程處理接收業(yè)務(wù)。發(fā)送業(yè)務(wù)的處理主要是從麥克風(fēng)獲取的wav文件進行處理，在發(fā)送之前拋棄wav文件的文件頭。這個處理過程的流程如圖1所示。

圖1 發(fā)送線程的處理流程

接收線程的主要是完成wav文件的接收。在接收之前需要先創(chuàng)建wav文件頭，然后把接收接收的數(shù)據(jù)放到已創(chuàng)建的wav頭之后，等待接收完成后對wav文件頭校正，保證wav文件的頭中的信息與wav文件是對應(yīng)的[3?4]。接收線程的處理流程如圖2所示。

圖2 接收線程的處理流程

2 發(fā)送接收文件的實現(xiàn)過程

2.1 使用UDP協(xié)議發(fā)送之前的處理

通過對wav文件格式的研究發(fā)現(xiàn)，其文件頭的大小是44個字節(jié)，為了使處理更簡單，在開始傳輸之前，先要將wav文件讀入文件流中，舍棄文件頭的44個字節(jié)，從44個字節(jié)之后開始傳輸[5?6]，主要實現(xiàn)代碼如下：

FileStream SoundStream = new FileStream（SoundPath， FileMode.Open）； //創(chuàng)建文件流

SoundStream.Seek（44， SeekOrigin.Begin）；

//將文件流的開始位置放到第44個字節(jié)之后

2.2 使用UDP協(xié)議接收過程

缺失了wav文件頭的音頻文件無法在WinCE設(shè)備上播放，在接收到音頻文件之前需要創(chuàng)建wav文件頭，在接收的過程中再把接收到的音頻數(shù)據(jù)寫入到創(chuàng)建的文件頭后面[7?9]。

///

///

private void CreatewaveFile（string strFileName）

{

fswav = new FileStream（strFileName， FileMode.CreateNew）；

mWriter = new BinaryWriter（fswav）；

char[] ChunkRiff = { ′R′， ′I′， ′F′， ′F′ }；

char[] ChunkType = { ′W′， ′A′， ′V′， ′E′ }；

char[] ChunkFmt = { ′f′， ′m′， ′t′， ′ ′ }；

char[] ChunkData = { ′d′， ′a′， ′t′， ′a′ }；

short shPad = 1；

int nFormatChunkLength = 0x10；

int nLength = 0；

short shBytesPerSample = 1；

short SChannels = 1； //聲道 單聲道為1

int SamplesPerSecond = 11025；

//采樣率采樣率（單位：赫茲）典型值：11 025，22 050，44 100 Hz

short BitsPerSample = 8； //采樣位數(shù)8或16

short BlockAlign = （short）（SChannels * （BitsPerSample / 8））；

//單位采樣點的字節(jié)數(shù)

int AverageBytesPerSecond = BlockAlign * SamplesPerSecond； // RIFF 塊

mWriter.Write（ChunkRiff）； //4 B

mWriter.Write（nLength）； //4 B

mWriter.Write（ChunkType）； //4 B

//wavE塊

mWriter.Write（ChunkFmt）； //4 B

mWriter.Write（nFormatChunkLength）； //0x10 4 B

mWriter.Write（shPad）； //2 B

mWriter.Write（SChannels）；

mWriter.Write（SamplesPerSecond）； //采樣率

mWriter.Write（AverageBytesPerSecond）；

mWriter.Write（shBytesPerSample）；

mWriter.Write（BitsPerSample）； //數(shù)據(jù)塊

mWriter.Write（ChunkData）；

mWriter.Write（（int）0）；

}

創(chuàng)建時要根據(jù)發(fā)送方發(fā)送的音頻文件的聲道數(shù)，采樣率，采樣位數(shù)對其中的數(shù)據(jù)進行修改。在傳輸完成后，還需要改變wav文件頭中標(biāo)識音頻文件大小的數(shù)據(jù)[10]。

private void WriteSoundTail（）

{

string SoundPathRecv = CodePath +

"＼＼tape＼＼aa＼＼Soundrecvwav"；

long Fsize = new FileInfo（SoundPathRecv）.Length；

mWriter.Seek（4， SeekOrigin.Begin）；

mWriter.Write（（int）Fsize?8）；

mWriter.Seek（40， SeekOrigin.Begin）；

mWriter.Write（（int）Fsize?44）；

mWriter.Close（）；

mWriter = null；

fswav = null；

}

3 結(jié) 語

wav文件頭包含了wav音頻文件的屬性信息，因此使用UDP協(xié)議傳輸wav文件，要保證音頻文件能正常播放，就需要對wav的文件頭進行校正和復(fù)原處理。在實際使用UDP協(xié)議處理過程中，還有很多要注意的地方，比如使用UDP協(xié)議傳輸時數(shù)據(jù)報的長度有一定的限制。

參考文獻

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