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using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows;
using System.Windows.Controls;
using System.Windows.Data;
using System.Windows.Documents;
using System.Windows.Input;
using System.Windows.Media;
using System.Windows.Media.Imaging;
using System.Windows.Navigation;
using System.Windows.Shapes;
using NAudio.Wave;
using NAudio.Dsp;
using Microsoft.Win32;
using System.Runtime.CompilerServices;
using Forms = System.Windows.Forms;
using System.IO;
using System.Windows.Threading;
namespace DesktopMusicPlayer
{
/// <summary>
/// MainWindow.xaml の相互作用ロジック
/// </summary>
public partial class MainWindow : Window
{
public MainWindow()
{
InitializeComponent();
// ウィンドウをマウスのドラッグで移動できるようにする
this.MouseLeftButtonDown += (sender, e) => this.DragMove();
isPlaying = false;
fileNamesIndex= 0;
//音量調節のsliderのデフォルト一を100にセット
sliderVol.Value= 100;
}
/* グローバル変数 */
private string basePath; //音楽ファイルを格納しているフォルダのパス
private string[] fileNames = null; //音楽ファイルの名前
private bool isPlaying; //再生中かどうかのフラグ 再生/ポーズボタン用のフラグ
private int fileNamesIndex; //fileNamesのindex
private WaveOut outputDevice; //音楽プレイヤー
private AudioFileReader audioStream; //フーリエ変換前の音楽データ
private readonly long reciprocal_of_FPS = 167000; //60(fps)の逆数 (100ns)
private float[,] result; //フーリエ変換後の音楽データ
private DispatcherTimer timer = null; //タイマー割り込みに使用するタイマー
private Line[] bar; //音声波形表示に使用するLine(バー)
private Brush brush; //音声波形表示のLine(バー)に使用するブラシ
private int bytePerSec; //1秒当たりのバイト数
private int musicLength_s; //音楽の長さ (秒)
private int playPosition_s; //再生位置 (秒)
private int drawPosition; //音声波形表示位置
private bool barDrawn = false; //描画済みのLine(バー)があるかを示すフラグ (生成済み = true, 未生成 = false)
private DispatcherTimer loopTimer= null; //音楽再生ループ用タイマ
//private bool isFolderChange = false; //BasePathを変更した直後かどうかを判定するフラグ
private void click_buttonReturn(object sender, RoutedEventArgs e)
{
/* BasePath未入力 or MP3ファイルのないパスを選択した場合は何もしない */
if (fileNames == null || fileNames.Length == 0)
{ return; }
return; /* 戻るボタンは一旦無効 */
/* 連打防止の為にボタンを無効化 */
buttonReturn.IsEnabled = false;
/* 連打防止の為にボタンを有効化 */
buttonReturn.IsEnabled = true;
}
private void click_buttonStartandPause(object sender, RoutedEventArgs e)
{
/* BasePath未入力 or MP3ファイルのないパスを選択した場合は何もしない */
if (fileNames == null || fileNames.Length == 0)
{ return; }
/* 連打防止の為にボタンを無効化 */
buttonStartPause.IsEnabled = false;
if (isPlaying)
{
/* 再生中のとき => ポーズ状態へ以降 */
pauseAudio(); //音楽を一時停止
buttonStartPause.Content = "▶";
isPlaying = false;
}
else
{
/* ポース中のとき => 再生状態へ以降 */
startAudio(); //音楽を再生
buttonStartPause.Content = "■";
isPlaying = true;
//loopTimer.Start();
//if (isFolderChange)
//{
// isFolderChange = false;
//}
}
/* 連打防止の為にボタンを有効化 */
buttonStartPause.IsEnabled = true;
}
private void click_buttonNext(object sender, RoutedEventArgs e)
{
/* BasePath未入力 or MP3ファイルのないパスを選択した場合は何もしない */
if (fileNames == null || fileNames.Length == 0)
{ return; }
/* 連打防止の為にボタンを無効化 */
buttonNext.IsEnabled = false;
/* 曲を停止 */
outputDevice.Stop();
/* 本関数の中では楽曲の停止のみを行う。
* 楽曲を停止することでloopTimer_tick()内の処理が実行され、、
* looptimer_tickの停止→インデックス更新→setAudioRender()→再生まで行ってくれる。
*/
/* 連打防止の為にボタンを有効化 */
buttonNext.IsEnabled = true;
}
private void click_buttonBrowser(object sender, RoutedEventArgs e)
{
/* フォルダを選択させる */
var folderBrowserDialog = new Forms.FolderBrowserDialog();
folderBrowserDialog.Description = "MP3ファイルを格納しているフォルダーを選択してください。";
if(folderBrowserDialog.ShowDialog() == Forms.DialogResult.OK)
{
basePath = folderBrowserDialog.SelectedPath;
textboxBasePath.Text = basePath;
//isFolderChange= true;
fileNamesIndex = 0;
if (isPlaying)
{
/* 再生中の場合は楽曲を停止してUIを初期状態に戻す */
loopTimer.Stop(); //自動再生監視用のTimerTickを先に停止
outputDevice.Stop(); //楽曲を停止
isPlaying= false;
buttonStartPause.Content = "再生";
}
}
else
{
/* OK以外のときはリターンする */
return;
}
/* 選択したパス内のMP3ファイルを取得する */
fileNames = Directory.GetFiles(basePath, "*.mp3", SearchOption.AllDirectories);
/* 音楽を再生する前準備 */
setAudioRender();
}
private void setAudioRender()
{
barDrawn = false;
/* 音楽終了監視用TimerTick */
loopTimer = new DispatcherTimer(DispatcherPriority.Normal);
loopTimer.Interval = new TimeSpan(10000000); //停止判定する間隔を1秒
loopTimer.Tick += new EventHandler(looptimer_tick);
// ファイル名の拡張子によって、異なるストリームを生成
audioStream = new AudioFileReader(fileNames[fileNamesIndex]);
// プレーヤーの生成
outputDevice = new WaveOut();
// 音楽ストリームの入力
outputDevice.Init(audioStream);
//if (!isFolderChange)
// loopTimer.Start();
/* 波形表示描画用のTimerTick */
timer = new DispatcherTimer(DispatcherPriority.Normal);
timer.Interval = new TimeSpan(reciprocal_of_FPS);
timer.Tick+= new EventHandler(timer_Tick);
result = FFT_HammingWindow_ver1();
// 音声波形表示に使用するLine(バー)の配列を確保 (この時点では、コンストラクタは呼び出されていない)
gridWaveArea.Children.Clear();
bar = new Line[result.GetLength(1)];
for (int i = 0; i < result.GetLength(1); i++)
{
bar[i] = new Line(); // 各要素のコンストラクタを明示的に呼び出す
}
// Line(バー)に使用するブラシ
brush = new SolidColorBrush(Color.FromArgb(128, 61, 221, 200));
// 1秒あたりのバイト数を計算
bytePerSec = (audioStream.WaveFormat.BitsPerSample / 8) * audioStream.WaveFormat.SampleRate * audioStream.WaveFormat.Channels;
// 音楽の長さ (秒)を計算
musicLength_s = (int)audioStream.Length / bytePerSec;
// コンストラクタを呼んだ際に、Positionが最後尾に移動したため、0に戻す
audioStream.Position = 0;
}
/// <summary>
/// 音楽の波形データにハミング窓をかけ、高速フーリエ変換する
/// </summary>
/// <returns>フーリエ変換後の音楽データ</returns>
private float[,] FFT_HammingWindow_ver1()
{
// 波形データを配列samplesに格納
float[] samples = new float[audioStream.Length / audioStream.BlockAlign * audioStream.WaveFormat.Channels];
audioStream.Read(samples, 0, samples.Length);
//1サンプルのデータ数
int fftLength = 128;
//1サンプルごとに実行するためのイテレータ用変数
int fftPos = 0;
// フーリエ変換後の音楽データを格納する配列
float[,] result = new float[samples.Length / fftLength, fftLength / 2];
// 波形データにハミング窓をかけたデータを格納する配列
Complex[] buffer = new Complex[fftLength];
for (int i = 0; i < samples.Length; i++)
{
// ハミング窓をかける
buffer[fftPos].X = (float)(samples[i] * FastFourierTransform.HammingWindow(fftPos, fftLength));
buffer[fftPos].Y = 0.0f;
fftPos++;
// 1サンプル分のデータが溜まったとき
if (fftLength <= fftPos)
{
fftPos = 0;
// サンプル数の対数をとる (高速フーリエ変換に使用)
int m = (int)Math.Log(fftLength, 2.0);
// 高速フーリエ変換
FastFourierTransform.FFT(true, m, buffer);
for (int k = 0; k < result.GetLength(1); k++)
{
// 複素数の大きさを計算
double diagonal = Math.Sqrt(buffer[k].X * buffer[k].X + buffer[k].Y * buffer[k].Y);
double intensityDB = 10.0 * Math.Log10(diagonal);
const double minDB = -60.0;
// 音の大きさを百分率に変換
double percent = (intensityDB < minDB) ? 1.0 : intensityDB / minDB;
// 結果を代入
result[i / fftLength, k] = (float)diagonal;
}
}
}
return result;
}
private void looptimer_tick(object sender, EventArgs e)
{
if (outputDevice.PlaybackState == PlaybackState.Stopped)
{
loopTimer.Stop();
updateFileNamesIndex();
setAudioRender();
if(isPlaying)
startAudio();
}
}
private void updateFileNamesIndex()
{
updateFileNamesIndex_next();
}
private void updateFileNamesIndex_next()
{
fileNamesIndex++;
if(fileNamesIndex == fileNames.Length)
{
fileNamesIndex= 0;
}
}
private void updateFileNamesIndex_random()
{
}
/// <summary>
/// Timer.Tickが発生したときのイベントハンドラ
/// </summary>
/// <param name="sender">イベント送信元</param>
/// <param name="e">イベント引数</param>
private void timer_Tick(object sender, EventArgs e)
{
// この中の処理はメインスレッドで行われる
// 再生位置 (秒)を計算
playPosition_s = (int)audioStream.Position / bytePerSec;
// 音声波形表示を描画する配列のオフセット(インデックス)を計算
drawPosition = (int)(((double)audioStream.Position / (double)audioStream.Length) * result.GetLength(0));
Make_AudioSpectrum();
}
/// <summary>
/// 音声波形表示を描画
/// </summary>
private void Make_AudioSpectrum()
{
// 描画済みのLine(バー)がある場合
if (barDrawn)
{
for (int j = 0; j < result.GetLength(1); j++)
{
// 画面からLine(バー)を削除
gridWaveArea.Children.Remove(bar[j]);
}
}
if (drawPosition >= result.GetLength(0)) // マネージリソース(Line bar[])の解放は自動でガベージコレクションが行う
return;
for (int j = 0; j < result.GetLength(1);)
{
// 描画する方法 (Brush)を設定
bar[j].Stroke = brush; // System.Windows.Media.Brushes.LightBlue;
// (親要素内に作成されるときに適用される)水平方向の配置特性を、(親要素のレイアウトのスロットの)左側に設定
bar[j].HorizontalAlignment = HorizontalAlignment.Left;
// (親要素内に作成されるときに適用される)垂直方向の配置特性を、(親要素のレイアウトのスロットの)中央に設定
bar[j].VerticalAlignment = VerticalAlignment.Center;
// 始点のx座標を設定
bar[j].X1 = j * 7 + 26;
// 終点のx座標を設定
bar[j].X2 = j * 7 + 26;
// 始点のy座標を設定
bar[j].Y1 = 0;
// 終点のy座標を設定 (result[,]は、0 ~ 1の値)
bar[j].Y2 = 7700 * result[drawPosition, j];
// 長さが400より大きい場合は長さを400にする
if (bar[j].Y2 >= 300)
bar[j].Y2 = 300;
// 幅を設定
bar[j].StrokeThickness = 5;
// 画面にLine(バー)を追加
gridWaveArea.Children.Add(bar[j]);
j += 1;
}
// 描画済みにする
barDrawn = true;
}
private void startAudio()
{
// 音楽の再生 (おそらく非同期処理)
outputDevice.Play();
loopTimer.Start();
timer.Start();
}
private void pauseAudio()
{
//音楽の停止
outputDevice.Pause();
}
private void slider_ValueChanged(object sender, RoutedEventArgs e)
{
if(outputDevice != null)
outputDevice.Volume = (float) sliderVol.Value / 100;
}
/// <summary>
/// コンテキストメニューのExitが押されたときのイベントハンドラ
/// </summary>
/// <param name="sender">イベント送信元</param>
/// <param name="e">イベント引数</param>
private void Quit_Clicked(object sender, RoutedEventArgs e)
{
Close();
}
}
}
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