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前面分享过一个算法《音频增益响度分析 ReplayGain 附完整C代码示例》
主要用于评估一定长度音频的音量强度,
而分析之后,很多类似的需求,肯定是做音频增益,提高音量诸如此类做法。
不过在项目实测的时候,其实真的很难定标准,
到底在什么样的环境下,要增大音量,还是降低。
在通讯行业一般的做法就是采用静音检测,
一旦检测为静音或者噪音,则不做处理,反之通过一定的策略进行处理。
这里就涉及到两个算法,一个是静音检测,一个是音频增益。
增益其实没什么好说的,类似于数据归一化拉伸的做法。
静音检测 在WebRTC中 是采用计算GMM (Gaussian Mixture Model,高斯混合模型)进行特征提取的。
在很长一段时间里面,音频特征 有3个主要的方法,
GMM ,Spectrogram (声谱图), MFCC 即 Mel-Frequency Cepstrum(Mel频率倒谱)
恕我直言,GMM 提取的特征,其鲁棒性 不如后两者。
也不多做介绍,感兴趣的同学,翻翻 维基百科 ,补补课。
当然在实际使用算法时,会由此延伸出来一些小技巧。
例如,用静音检测 来做音频裁剪,或者搭配音频增益做一些音频增强之类的操作。
自动增益在WebRTC 源代码文件是:analog_agc.c 和 digital_agc.c
静音检测 源代码文件是: webrtc_vad.c
这个命名,有一定的历史原因了。
经过梳理后,
增益算法为 agc.c agc.h
静音检测为 vad.c vad.h
增益算法的完整示例代码:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
//采用https://github.com/mackron/dr_libs/blob/master/dr_wav.h 解码
#define DR_WAV_IMPLEMENTATION
#include "dr_wav.h"
#include "agc.h"
#ifndef nullptr
#define nullptr 0
#endif
#ifndef MIN
#define MIN(A, B) ((A) < (B) ? (A) : (B))
#endif
//写wav文件
void wavWrite_int16(char *filename, int16_t *buffer, size_t sampleRate, size_t totalSampleCount) {
drwav_data_format format = {};
format.container = drwav_container_riff; // <-- drwav_container_riff = normal WAV files, drwav_container_w64 = Sony Wave64.
format.format = DR_WAVE_FORMAT_PCM; // <-- Any of the DR_WAVE_FORMAT_* codes.
format.channels = 1;
format.sampleRate = (drwav_uint32) sampleRate;
format.bitsPerSample = 16;
drwav *pWav = drwav_open_file_write(filename, &format);
if (pWav) {
drwav_uint64 samplesWritten = drwav_write(pWav, totalSampleCount, buffer);
drwav_uninit(pWav);
if (samplesWritten != totalSampleCount) {
fprintf(stderr, "ERRORn");
exit(1);
}
}
}
//读取wav文件
int16_t *wavRead_int16(char *filename, uint32_t *sampleRate, uint64_t *totalSampleCount) {
unsigned int channels;
int16_t *buffer = drwav_open_and_read_file_s16(filename, &channels, sampleRate, totalSampleCount);
if (buffer == nullptr) {
printf("读取wav文件失败.");
}
//仅仅处理单通道音频
if (channels != 1) {
drwav_free(buffer);
buffer = nullptr;
*sampleRate = 0;
*totalSampleCount = 0;
}
return buffer;
}
//分割路径函数
void splitpath(const char *path, char *drv, char *dir, char *name, char *ext) {
const char *end;
const char *p;
const char *s;
if (path[0] && path[1] == ':') {
if (drv) {
*drv++ = *path++;
*drv++ = *path++;
*drv = '