将声音帧从 8Khz 重新采样/上采样到 48Khz (Java/Android)

发布于 2024-09-09 07:59:06 字数 501 浏览 3 评论 0原文

我正在尝试为andriod开发的应用程序，以48Khz（PCM 16位和单声道）记录帧并将它们发送到网络。此外，还有 8Khz 的传入音频流。因此，我接收 8Khz 采样帧并播放它们（我的 AudioTrack 对象设置为 8Khz），但是在播放它们时，一切正常，但延迟很大。大约需要 3 秒才能听到声音。

我认为如果我将接收到的帧从 8Khz 上采样到 48Khz 并播放它们，就不会有这么大的播放延迟。事实上，当我以相同的速率记录和播放帧时，延迟非常低。糟糕的是我被迫这样做：发送到 48Khz 并接收到 8Khz。

如前所述，我尝试将声音帧（16 位 PCM）从 8Khz 上采样到 48Khz。有人知道 Java 中的任何例程/库/API 可以做到这一点吗？？？

我知道有关对离散信号进行上采样的基础知识，但我认为设计和实现我自己的 FIR 滤波器并将其与音频流进行卷积……太过分了。而且，这超出了我的知识范围。

那么...有人可以帮助我吗？有人知道我可以使用 Java 中的任何库/例程吗？有什么建议或替代方案吗？

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守望孤独 2024-09-16 07:59:06

一个快速但肮脏的解决方案是线性插值。因为你总是以六倍的比例进行采样，所以这真的很容易做到：

它的工作原理有点像这样（C代码，未经测试，我没有正确处理最后一次迭代，但它显示了我认为的想法）。

void resample (short * output, short * input, int n)
{
  // output ought to be 6 times as large as input (48000/8000).

  int i;
  for (i=0; i<n-1; i++)
  {
    output[i*6+0] = input[i]*6/6 + input[i+1]*0/6;
    output[i*6+1] = input[i]*5/6 + input[i+1]*1/6;
    output[i*6+2] = input[i]*4/6 + input[i+1]*2/6;
    output[i*6+3] = input[i]*3/6 + input[i+1]*3/6;
    output[i*6+4] = input[i]*2/6 + input[i+1]*4/6;
    output[i*6+5] = input[i]*1/6 + input[i+1]*5/6;
  }

线性插值不会给您带来出色的音质，但它便宜且快速。如果需要，您可以使用三次插值来改进这一点。

如果您想要快速且高质量的重采样，我建议您使用 Android-NDK 编译像 libresample 这样的 ac 重采样库，并使用 JNI 从 java 调用它。这样会快很多。大多数人都回避编写 JNI 代码，但这很容易。NDK 有很多这方面的示例。

http://www.mega-nerd.com/SRC/index.html

A quick and dirty solution would be linear interpolation. Since you're always sampling up by a factor of six this is really easy to do:

It works somewhat like this (C-code, and untested, and I don't handle the last iteration properly, but it shows the idea I think).

void resample (short * output, short * input, int n)
{
  // output ought to be 6 times as large as input (48000/8000).

  int i;
  for (i=0; i<n-1; i++)
  {
    output[i*6+0] = input[i]*6/6 + input[i+1]*0/6;
    output[i*6+1] = input[i]*5/6 + input[i+1]*1/6;
    output[i*6+2] = input[i]*4/6 + input[i+1]*2/6;
    output[i*6+3] = input[i]*3/6 + input[i+1]*3/6;
    output[i*6+4] = input[i]*2/6 + input[i+1]*4/6;
    output[i*6+5] = input[i]*1/6 + input[i+1]*5/6;
  }

Linear interpolation won't give you great sound quality but it is cheap and fast. You can improve this using cubic interpolation if you want to.

If you want a fast and high quality resampling I suggest that you compile a c resampling library like libresample using the Android-NDK and call it from java using JNI. That will be a lot faster. Writing the JNI code is something most people shy away from, but it's quite easy.. The NDK has lots of examples for this.

http://www.mega-nerd.com/SRC/index.html

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甜是你 2024-09-16 07:59:06

线性插值引入了伪影。有一个很好的Java库，具有高质量的重采样功能 - JSSRC (http://jssrc.khadkevich.org/) 。

该代码现已在 Github 上提供：
https://github.com/hutm/JSSRC

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握住你手 2024-09-16 07:59:06

我无法使大多数库工作（https://github.com/hutm/JSSRC，< a href="https://github.com/simingweng/android-pcm-resample" rel="nofollow noreferrer">https://github.com/simingweng/android-pcm-resample, https://github.com/ashqal/android-libresample）。它们要么在生成的音频中存在问题，要么只是无法从 48000Hz 转换为 44100Hz（这就是我所需要的）。

不过这个效果很好：
https://github.com/JorenSix/TarsosDSP

这是一个在 Android 上运行的大型纯 Java 库（没有 javax.sound 依赖项）并且它可以做很多事情，但是如果您只使用 be.tarsos.dsp.resample 包中的 FilterKit、Resampler 和 SampelBuffers 类，它的工作效果非常好并且易于使用。

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