将 WasapiLoopbackCapture 缓冲区转换为 PCM

问题描述

我目前正在使用 D#+ 编写一个 discord 机器人，它应该将所有通过输出声音设备传来的音频发送到语音通道。

使用 NAudio，我可以成功地从设备捕获音频，我当前的代码看起来像这样：

Capture.StartRecording(); // 'Capture' is a WasapiLoopbackCapture object
Capture.DataAvailable += async (s,a) =>
{
    await stream.WriteAsync(a.Buffer); // 'stream' is the transmit stream for the discord connection
};

不幸的是，D#+ 非常具体地要求采样率为 48000 Hz 的 16 位立体声 PCM，这与 Wasapi 捕获缓冲区生成的 IEEE 浮点格式不太一样，正如我通过一些读。所以我现在知道我必须将缓冲区转换为所述 PCM 格式，然后才能将其写入传输流。

经过一番研究，我发现了一些像 this one 这样的文章和像 this one 这样的问题，这些似乎都朝着我想要实现的正确方向前进，但不是 相当，或者至少我对音频处理太不熟练，无法正确应用它并使其工作。

所以我的问题是，本质上，我如何不断地将从 WasapiLoopbackCapture 缓冲区获得的数据转换为具有所述 PCM 格式的新缓冲区？非常感谢任何帮助！

解决方法

感谢@GoodNightNerdPride 将我指向 NAudio GitHub 页面上的 this issue。使用贴在那里的代码片段，我能够编写此方法，该方法可以将缓冲区从 WasapiLoopbackCapture 对象转换为 16 位 PCM 格式。

/// <summary>
/// Converts an IEEE Floating Point audio buffer into a 16bit PCM compatible buffer.
/// </summary>
/// <param name="inputBuffer">The buffer in IEEE Floating Point format.</param>
/// <param name="length">The number of bytes in the buffer.</param>
/// <param name="format">The WaveFormat of the buffer.</param>
/// <returns>A byte array that represents the given buffer converted into PCM format.</returns>
public byte[] ToPCM16(byte[] inputBuffer,int length,WaveFormat format)
{
    if (length == 0)
        return new byte[0]; // No bytes recorded,return empty array.

    // Create a WaveStream from the input buffer.
    using var memStream = new MemoryStream(inputBuffer,length);
    using var inputStream = new RawSourceWaveStream(memStream,format);

    // Convert the input stream to a WaveProvider in 16bit PCM format with sample rate of 48000 Hz.
    var convertedPCM = new SampleToWaveProvider16(
        new WdlResamplingSampleProvider(
            new WaveToSampleProvider(inputStream),48000)
        );

    byte[] convertedBuffer = new byte[length];

    using var stream = new MemoryStream();
    int read;
            
    // Read the converted WaveProvider into a buffer and turn it into a Stream.
    while ((read = convertedPCM.Read(convertedBuffer,length)) > 0)
        stream.Write(convertedBuffer,read);

    // Return the converted Stream as a byte array.
    return stream.ToArray();
}

有了这个，使用 D#+ 将通过 WasapiLoopbackCapture 捕获的音频流式传输到 Discord 就像这样简单：

var stream = connection.GetTransmitSink();

Capture.StartRecording();
Capture.DataAvailable += async (s,a) =>
{
    await stream.WriteAsync(ToPCM16(a.Buffer,a.BytesRecorded,Capture.WaveFormat));
};