如何将 .WAV 音频数据样本转换为双精度类型？答案

【问题标题】：How to convert a .WAV audio data sample into an double type?如何将 .WAV 音频数据样本转换为双精度类型？
【发布时间】：2010-10-31 18:24:03
【问题描述】：

我正在开发一个处理音频数据的应用程序。我正在使用 java（我添加了 MP3SPI、Jlayer 和 Tritonus）。我将音频数据从 .wav 文件提取到字节数组。我正在使用的音频数据样本是 16 位立体声。

根据我读到的一个样本的格式是：

AABBCCDD

其中 AABB 表示左通道和 CCDD 右通道（每个通道 2 个字节）。我需要将此示例转换为双值类型。我已经阅读了有关数据格式的信息。 Java 使用大端，.wav 文件使用小端。我有点困惑。你能帮我完成转换过程吗？谢谢大家

【问题讨论】：

标签： java audio signal-processing wav sampling

【解决方案1】：

Little Endian 表示数据的格式为 BBAA 和 DDCC。您只需交换它即可。

从帧的开头：

int left = (bytes[i+1] << 8) + bytes[i];
int right = (bytes[i+3] << 8) + bytes[i+2];

其中 i 是您的样本索引。

【讨论】：

我个人会在轮班周围加上括号 - 我似乎记得优先级可能有点奇怪......
这缺少对低位的适当屏蔽。

【解决方案2】：

警告：整数和字节是有符号的。也许你需要在打包时屏蔽低字节：

for (int i =0; i < length; i += 4) {
    double left = (double)((bytes [i] & 0xff) | (bytes[i + 1] << 8));
    double right = (double)((bytes [i + 2] & 0xff) | (bytes[i + 3] << 8));

    ... your code here ...

}

【讨论】：

好点，但是您需要在所有 byte[] 访问中执行此操作（除非它们被左移 24 位或更多位）。它们被提升为整数，因此 0x80 变为 0xffffff80
这正是我想要的，保留高字节的符号。实际上，我没有测试它（而且我不知道它是否有效，尤其是浮点值），但是一个有符号的 16 位值在提升到 32 位或更多位时应该不会丢失它的符号。跨度>
您好，感谢您的回答。 @埃里克森；我真的不明白你的评论。 @GB;通过这样做，我得到了左通道中每个样本的值，而右通道中的每个样本的值。所以，最后我将为每个样本有 2 个值，不是吗？是否可以为每个样本只获取一个值？
@dedalo：这取决于你想用这些样本做什么。如果您想要一个 32 位值，则需要屏蔽和移位所有 4 字节值。或者你想对它们进行平均吗？
@GB：我要做的是计算不同音频文件的梅尔系数（MFCC）。这些系数用于语音识别。为了计算系数，第一步是从音频文件中获取样本，应用汉明窗并计算 FFT。

【解决方案3】：

我个人会寻找一个为您进行字节序交换的库。每种音频文件格式都对您的字节顺序进行了假设，并且对于所有位深度/数据类型的波形文件支持来说，正确地做到这一点是很棘手的：

8bit - uint8
16bit - int16
24 位 - int32
32bit - int32 作为浮点数
32 位 - 浮动
64 位 - 双

如果您想支持最常见的波形文件类型，则需要对所有这些数据类型进行字节序转换。

我会查看ByteSwapper，它会为您提供上面列出的大多数类型的字节交换。

Java 的 File IO 类中没有字节序字段，这太糟糕了。能够简单地打开一个 edianness 大小的文件是解决这个问题的一个更容易的解决方案。

【讨论】：

【解决方案4】：

当你使用ByteBuffer（java.nio.ByteBuffer）时可以使用方法顺序；

[顺序]

public final ByteBuffer order(ByteOrder bo)

Modifies this buffer's byte order.

Parameters:
    bo - The new byte order, either BIG_ENDIAN or LITTLE_ENDIAN
Returns:
    This buffer

在这之后你可以得到上面提到的值；

getChar() 得到短（）获取整数（）获取浮动（） getDouble()

Java 是多么伟大的语言 ;-)

【讨论】：