[C/C++]音频数据重采样

赛博练习僧

已于 2024-05-27 23:41:13 修改

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文章标签： c语言 c++ 开发语言

于 2024-05-27 22:54:17 首次发布

本文链接：https://blog.csdn.net/pysont/article/details/139248557

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1. 为什么写这篇博文

看了很多文章，很多资料都是直接使用FFmpeg工具进行重采样，而且大多数资料错误，比如我看到的csdn站内的48K转16K音频重采样。
做个记录本并分享给有用的人

2. 需要做什么准备

了解wav文件结构：数据头+原始音频
了解音频知识：通道、采样率、采样深度
了解原始音频音频数据交织的结构

3.重采样采样深度

常用的采样深度：8bit，16bit，32bit
采样深度越大代表声音越真实，但是数量量会成倍数的增加，负载也越大。
以16bit为例，采样值的范围在–32768~ +32767(int16),
32bit采样值的范围在–1~ +1(float)。
32bit转16bit代码：

int16_t PCMFloat32ToInt16FmtConvert(float sample)
 {
        if (sample < -0.999999f)
            return INT16_MIN;
        else if (sample > 0.999999f)
            return INT16_MAX;
        else if(sample)
            return static_cast<int16_t>(sample * 32767.0f);
        return 0;
}

void pcm_32bit_to_16bit(char* inbuf, char* outbuf){
	int *pbuf = (int*)inbuf;
	short* outpbuf = (short*)outbuf;
	float magnification =0;
	//frame_num：帧数
	//sample_chanel：通道数
    for (int i = 0; i < frame_num * sample_chanel; i++) {
            //int32数据归一化
            magnification = *pbuf / (8.0 * 0x10000000);
            //转16bit
            *outpbuf = PCMFloat32ToInt16FmtConvert(magnification);
            pbuf++;
            outpbuf++;
        }
}

4.重采样采样通道

在很多情况化，比如需要裁剪通道，比如说有一个64通道的数据，但是我们只需要发送起始一个或者2和通道的数据，我们就需要对通道进行裁剪

5.重采样采样率

采样率为单位时间内采样的次数，比如48K，即1秒钟进行48K次采样。常用的采样率8K，16K，44.1K，48K。一般重采样都是对原始数据的采样率降低，倍数之间的转变更加简单，比如48K转18K，相当于每3个采样点去其中一个采样点即可，但是得明白原始数据是怎样交织的。

#define  DATE_TYPE     int16  //（int8,int16,float）
void pcm_48K_to_16k(FILE* infile, FILE* outfile){
	DATE_TYPE read_buf;
	while (!feof(fp)) {
            size = fread(&read_buf, sizeof(DATE_TYPE), 1, infile); 
            if (size > 0) {
                cnt++;
                if (cnt == chanal * 3)
                    cnt = 0; // 重置计数
				if (cnt <= chanal)
					fwrite(&read_buf, sizeof(DATE_TYPE), 1, outfile); //写入数据
            }
        }
}