Преобразование моно в стерео

Question

У меня есть следующая проблема: я получаю блок байтов (uint16_t *), представляющий аудиоданные, и устройство, генерирующее их, захватывает монофонический звук, поэтому, очевидно, у меня есть монофонические аудиоданные на 1 канале. Мне нужно передать эти данные на другое устройство, которое ожидает чередующиеся стереоданные (так, 2 канала). То, что я хочу сделать, это в основном дублировать 1 канал в данных, чтобы оба канала стереофонических данных содержали одинаковые байты. Можете ли вы указать мне эффективный алгоритм, делающий это?

Спасибо, е.

Answer 1

Если вы просто хотите использовать чередующиеся стерео сэмплы, вы можете использовать такую ​​функцию:

void interleave(const uint16_t * in_L,     // mono input buffer (left channel)
                const uint16_t * in_R,     // mono input buffer (right channel)
                uint16_t * out,            // stereo output buffer
                const size_t num_samples)  // number of samples
{
    for (size_t i = 0; i < num_samples; ++i)
    {
        out[i * 2] = in_L[i];
        out[i * 2 + 1] = in_R[i];
    }
}

Для генерации стерео из одного монобуфера, вы просто передадите один и тот же указатель для in_L и in_R, например

interleave(mono_buffer, mono_buffer, stereo_buffer, num_samples);

Answer 2

Пропустить на оба канала один и тот же указатель? Если это нарушает правила restrict, используйте memcpy()?

Извините, но ваш вопрос в противном случае широк. API? ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ? CPUArchitectures

Answer 3

Возможно, вы захотите выполнить преобразование на месте, чтобы сэкономить память. Зависит от того, насколько мал объем памяти у рассматриваемого устройства. Так что вы можете использовать что-то вроде этого вместо подхода Пола Р.

void interleave(uint16_t buf[], const int len)
{
    for (int i = len / 2 - 1, j = len - 1; i > 0; --i) {
        buf[j--] = buf[i];
        buf[j--] = buf[i];
    }
}

При получении звуковых данных с монофонического устройства вы выделяете буфер, который в два раза больше необходимого, и передаете его на монофоническое устройство. Это заполнит половину буфера моно аудио. Затем вы передаете этот буфер вышеупомянутой функции, которая преобразует его в стерео. И, наконец, вы передаете буфер на стерео устройство. Вы экономите дополнительное выделение и, таким образом, используете на 33% меньше памяти для преобразования.

Answer 4

Вам необходимо чередовать данные, но если длина кадра больше единицы, ни одно из приведенных выше решений не будет работать. Приведенный ниже код может учитывать переменную длину кадра.

void Interleave(BYTE* left, BYTE* right, BYTE* stereo,int numSamples_in, int frameSize)
{
    int writeIndex = 0;
    for (size_t j = 0; j < numSamples_in; j++)
    {
        for (int k = 0; k < frameSize; k++)
        {
            int index = j * frameSize + k;

            stereo[k + writeIndex] = left[index];
            stereo[k + writeIndex + frameSize] = right[index];
        }
        writeIndex += 2 * frameSize;
    }
}

Answer 5

Вам нужно будет скопировать буфер и продублировать его.Поскольку вы не сказали нам формат, как он завершается, я не могу дать код, но он будет выглядеть как простой цикл for.

int_16* allocateInterleaved(int_16* data, int length)
  int i;
  int *copy = malloc(sizeof(int_16)*length*2);
  if(copy == NULL) {
    /* handle error */
  }
  for(i =0; i<length; i++) {
    copy[2*i] = data[i];
    copy[2*i+1] = data[i]; 
  }
  return copy;
}

простите за любые явные опечатки, мой C являетсянемного ржавыйtypedef любым типом, который вам нужен для подписанного 16-битного типа в int_16.Не забудьте освободить буфер копирования или, что еще лучше, повторно использовать его.