node中使用C++模块调用调用speex完成语音文件压缩

在最近的项目中，需要完成这样一个功能，要求app能与硬件进行语音交流，不需要实时，仅仅实现类似微信的按住说话的功能就可以。为了减少网络流量，考虑将音频文件压缩传送。成熟的压缩方式有speex、opus。目前speex已不再维护。考虑到本次需要的功能简单以及网上关于speex的文档较多的情况下，我们决定使用speex完成语音压缩功能。         我们通过node调用c++模块的方法，来实现speex的压缩（仅实现压缩，关于音频格式转换日后再码）。

ps: 先水上他一篇 :)

github

下载speex

我们选择speex的最新稳定版本进行下载：speex-1.2.0.tar.gz

具体步骤

1、将下载的speex文件放到项目中

1. 项目根目录下新建deps文件夹，并在deps中新建文件，建好目录如下:

   

2. 图中的speex-1.2.0为下载并解压好的speex。
3. 在x64文件夹中新加config.h文件 内容如下

   

4. building.gyp中的内容如下：（此部分主要用于选择性编译speex中的文件并加载到项目中）

{
    'variables': { 'target_arch%': 'x64' },

    'target_defaults': {
        'default_configuration': 'Debug',
        'configuration': {
            'Debug': {
                'defines': [ 'DEBUG', '_DEBUG' ],
                'msvs_settings': {
                    'VSSLCompilerTool': {
                        'RuntimeLibrary': 1, #static debug
                    },
                },
            },
            'Release': {
                'defines': [ 'NODEBUG' ],
                'msvs_settings': {
                    'VSSLCompilerTool': {
                        'RuntimeLibrary': 0, #static release
                    },
                },
            },
        },
        'msvs_settings': {
            'VCLinkerTool': {
                'GenerateDebugInformation': 'true',
            },
        },
    },

    'targets': [
        {
            'target_name': 'libspeexdsp',
            'type': 'static_library',
            'sources': [
                'speex-1.2.0/libspeex/bits.c',
                'speex-1.2.0/libspeex/cb_search.c',
                'speex-1.2.0/libspeex/exc_5_64_table.c',
                'speex-1.2.0/libspeex/exc_5_256_table.c',
                'speex-1.2.0/libspeex/exc_8_128_table.c',
                'speex-1.2.0/libspeex/exc_10_16_table.c',
                'speex-1.2.0/libspeex/exc_10_32_table.c',
                'speex-1.2.0/libspeex/exc_20_32_table.c',
                'speex-1.2.0/libspeex/filters.c',
                'speex-1.2.0/libspeex/gain_table.c',
                'speex-1.2.0/libspeex/gain_table_lbr.c',
                'speex-1.2.0/libspeex/hexc_10_32_table.c',
                'speex-1.2.0/libspeex/hexc_table.c',
                'speex-1.2.0/libspeex/high_lsp_tables.c',
                'speex-1.2.0/libspeex/kiss_fft.c',
                'speex-1.2.0/libspeex/kiss_fftr.c',
                'speex-1.2.0/libspeex/lpc.c',
                'speex-1.2.0/libspeex/lsp.c',
                'speex-1.2.0/libspeex/lsp_tables_nb.c',
                'speex-1.2.0/libspeex/ltp.c',
                'speex-1.2.0/libspeex/modes.c',
                'speex-1.2.0/libspeex/modes_wb.c',
                'speex-1.2.0/libspeex/nb_celp.c',
                'speex-1.2.0/libspeex/quant_lsp.c',
                'speex-1.2.0/libspeex/smallft.c',
                'speex-1.2.0/libspeex/speex.c',
                'speex-1.2.0/libspeex/speex_callbacks.c',
                'speex-1.2.0/libspeex/speex_header.c',
                'speex-1.2.0/libspeex/stereo.c',
                'speex-1.2.0/libspeex/vbr.c',
                'speex-1.2.0/libspeex/vq.c',
                'speex-1.2.0/libspeex/window.c'
            ],
            'cflags': [
                '-fvisibility=hidden',
                '-W',
                '-Wstrict-prototypes',
                '-Wno-parentheses',
                '-Wno-unused-parameter',
                '-Wno-sign-compare',
                '-Wno-unused-variable',
            ],
            'include_dirs': [
                'config/speex-1.2.0/<(OS)/<(target_arch)',
                'speex-1.2.0/include',
            ],
            'defines': [
                'PIC',
                'HAVE_CONFIG_H',
                '_USE_MATH_DEFINES',
            ]
        }
    ]
}
复制代码

2 新加c++目录，如下图所示

此目录为我们要自己动手实现的c++代码，其中hello.cc文件内容如下:(由于编码格式错误，暂时分多段显示代码，一下代码全为hello.cc)

#include <node.h>
#include <math.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
复制代码

#ifdef __cplusplus
extern "C"
{
#endif
#include <speex/speex.h>
#include <speex/speex_callbacks.h>
#ifdef __cplusplus
}
#endif
复制代码

#ifdef FIXED_DEBUG
extern long long spx_mips;
#endif
复制代码

#define FRAME_SIZE 160
#ifdef FIXED_DEBUG
extern long long spx_mips;
#endif
复制代码

using namespace v8;
复制代码

void Add(const FunctionCallbackInfo<Value>& args) {
复制代码

Isolate* isolate = Isolate::GetCurrent();
    HandleScope scope(isolate);
    void *st;
    FILE *fin,*fout;
    short in[FRAME_SIZE];
    float input[FRAME_SIZE];
    char cbits[200];
    int nbBytes;

    SpeexBits bits;
    int i,tmp;

    st = speex_encoder_init(&speex_nb_mode);

    tmp = 8;
    speex_encoder_ctl(st,SPEEX_SET_QUALITY,&tmp);

    Local<Value> in_addr = args[0];
    Local<String> ss = in_addr->ToString();
    String::Utf8Value value(ss);
    char* c =  *value;
    fin = fopen(c,"r");
复制代码

Local<Value> out_addr = args[1];
    Local<String> out_addr_str = out_addr->ToString();
    String::Utf8Value value1(out_addr_str);
    char* o = *value1;
    fout = fopen(o,"w");


speex_bits_init(&bits);
while(1){
    fread(in,sizeof(short),FRAME_SIZE,fin);
    if(feof(fin))
        break;
    for(i = 0;i<FRAME_SIZE;i++){
        input[i] = in[i];
    }
    speex_bits_reset(&bits);
    speex_encode(st,input,&bits);
    nbBytes = speex_bits_write(&bits,cbits,200);
    fwrite(&nbBytes, sizeof(int), 1, stdout);
    fwrite(cbits, 1, nbBytes, stdout);
    fwrite(input,sizeof(short),FRAME_SIZE,fout);
}
复制代码

speex_encoder_destroy(st);
   /*Destroy the bit-packing struct*/
   speex_bits_destroy(&bits);
   fclose(fin);

}

void Init(Handle<Object> exports) {
  NODE_SET_METHOD(exports, "add", Add);
}

NODE_MODULE(hello, Init)
复制代码

3 根目录下新建binding.gyp

binding.gyp内容如下：

{
  "targets": [
    {
      "target_name": "hello",
      "sources": ["./c++/hello.cc", ],
      "dependencies":[
        "deps/binding.gyp:libspeexdsp"
      ],
        'cflags': [
                      '-pthread',
                      '-fno-exceptions',
                      '-fno-strict-aliasing',
                      '-Wall',
                      '-Wno-unused-parameter',
                      '-Wno-missing-field-initializers',
                      '-Wextra',
                      '-pipe',
                      '-fno-ident',
                      '-fdata-sections',
                      '-ffunction-sections',
                      '-fPIC'
                  ],
                  'defines': [
                      'LARGEFILE_SOURCE',
                      '_FILE_OFFSET_BITS=64',
                      'WEBRTC_TARGET_PC',
                      'WEBRTC_LINUX',
                      'WEBRTC_THREAD_RR',
                      'EXPAT_RELATIVE_PATH',
                      'GTEST_RELATIVE_PATH',
                      'JSONCPP_RELATIVE_PATH',
                      'WEBRTC_RELATIVE_PATH',
                      'POSIX',
                      '__STDC_FORMAT_MACROS',
                      'DYNAMIC_ANNOTATIONS_ENABLED=0'
                  ],
                        'include_dirs': [
                            'deps/speex-1.2.0/include',
                            'deps/config/speex-1.2.0/<(OS)/<(target_arch)',
                        ],
              }
  ]
}
复制代码

4 编译

在项目根目录下运行命令

node-gyp configure
node-gyp build
复制代码

如未报错并且根目录下生成build目录：

环境，必须为此版本

5 测试：

新建hello.js 文件内容如下

const hello = require('./build/Release/hello');
hello.add('male.wav', "male.test");
复制代码

文件运行后会将male.wav文件压缩，并生成male.test文件 效果如下：

最终文件目录如下