将 2 个 sint16s 样本表示为单个 uint32 样本

Question

我的问题与这个问题相关，但方向相反。

将 UInt32（音频帧）拆分为两个 SInt16（左和右）对吗）？

在上面的链接中，操作员想要将 32 位帧拆分为 2 个 16 位样本（左和右）。

我有 2 个 16 位样本，我想将它们表示为单个 32 位交错帧。

到目前为止我所尝试的看起来像这样。

UInt32* ar = malloc(totalFramesInFile * sizeof (ar));

for (int b=0; b < totalFramesInFile; b++)
{
  UInt32 l = soundStructArray[audioFile].audioDataLeft[b];
  UInt32 r = soundStructArray[audioFile].audioDataRight[b];

  UInt32 t = (UInt32) l + r;

  ar[b] = t;
}
soundStructArray[audioFile].audioData = ar;

这合法且正确吗？由于我的经验不足，我不确定。我的音频输出听起来有点奇怪，我正在尝试通过排除过程确定出了什么问题。

如果有人能够确认我正在做的是将 2 个 16 位样本表示为 32 位帧的正确方法，或者提出正确的方法，那将会很有帮助。

我有一种感觉，我所做的事情是错误的。我认为这是因为 32 位帧的前 16 位应该在左边，第二个 16 位应该在右边。整个事情不应该是两者的总和……我想。

Answer 1

您需要将:: 更改

UInt32 t = (UInt32) l + r;

为：

UInt32 t = (l << 16) | (r & 0xffff);

这会将 l 放入 t 的最高有效 16 位，将 r 放入最低有效 16 位。

详细说明

如果您有两个 16 位样本，l 和 r，它们的二进制形式如下所示：

l: LLLLLLLLLLLLLLLL
r: RRRRRRRRRRRRRRRR

让我们首先将它们扩展到 32 位：

l: 0000000000000000LLLLLLLLLLLLLLLL
r: 0000000000000000RRRRRRRRRRRRRRRR

现在让我们将 l 左移 16 位 (l << 16)

l: LLLLLLLLLLLLLLLL0000000000000000
r: 0000000000000000RRRRRRRRRRRRRRRR

现在让我们对它们进行 OR (|) 运算：

t: LLLLLLLLLLLLLLLLRRRRRRRRRRRRRRRR

瞧！ 现在，您已将 l 和 r 组合成一个 32 位值，以后可以轻松地再次从中提取它们。

Answer 2

我会将其作为对 Paul R 答案的补充，但发表评论有点太长了。

可能更“明显”的替代解决方案是显式设置 32 位值中的顶部或底部 16 位值。您可以使用联合来完成此操作，即

typedef union {
    struct {
        SInt16 high;
        SInt16 low;
    } parts;
    UInt32 word;
} IntConverter;

用法：

IntConverter * ar = malloc(totalFramesInFile * sizeof (IntConverter));

for (int b=0; b < totalFramesInFile; b++)
{
    ar[b].parts.high = soundStructArray[audioFile].audioDataLeft[b];
    ar[b].parts.low = soundStructArray[audioFile].audioDataRight[b];
}
soundStructArray[audioFile].audioData = (UInt32 *) ar;

但是，这种方法需要您更多地了解底层平台，因为它依赖于数据在内存中的实际存储方式。不过，根据目标平台和编译器，它可能会更有效。