音频混音算法的实现

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音频混音算法的实现

2015年12月24日 16:04:14

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音频混音算法的实现

1、线性叠加后求平均

优点：不会产生溢出，噪音较小；

缺点：衰减过大，影响通话质量；

short  remix(short buffer1,short buffer2)
{
    int value = buffer1 + buffer2;
    return (short)(value/2);
}

2、归一化混音(自适应加权混音算法)

思路：使用更多的位数(32 bit)来表示音频数据的一个样本，混完音后在想办法降低其振幅，使其仍旧分布在16 bit所能表示的范围之内，这种方法叫做归一法；

方法：为避免发生溢出，使用一个可变的衰减因子对语音进行衰减。这个衰减因子也就代表语音的权重，衰减因子随着音频数据的变化而变化，所以称为自适应加权混音。当溢出时，衰减因子较小，使得溢出的数据在衰减后能够处于临界值以内，而在没有溢出时，又让衰减因子慢慢增大，使数据较为平缓的变化。

void Mix(char sourseFile[10][SIZE_AUDIO_FRAME],int number,char objectFile)
{
    //归一化混音
    int const MAX=32767;
    int const MIN=-32768;

    double f=1;
    int output;
    int i = 0,j = 0;
    for (i=0;i
    {
        int temp=0;
        for (j=0;j
        {
            temp+=(short)(sourseFile[j]+i*2);
        }
        output=(int)(temp*f);
        if (output>MAX)
        {
            f=(double)MAX/(double)(output);
            output=MAX;
        }
        if (output
        {
            f=(double)MIN/(double)(output);
            output=MIN;
        }
        if (f<1)
        {
            f+=((double)1-f)/(double)32;
        }
        (short*)(objectFile+i*2)=(short)output;
    }
}

3、下面是我从newlc上找到的一个关于PCM脉冲编码的音频信号的混音实现，其中包含了一个关键的混音算法！

if( data1 < 0 && data2 < 0)
    date_mix = data1+data2 - (data1  data2 / -(pow(2,16-1)-1));
else
    date_mix = data1+data2 - (data1  data2 / (pow(2,16-1)-1));

4、切割时间片，重采样算法

可以把各个通道的声音叠到一起，让声音的采样率按倍增加，如果提高声音的播放频率，声音可以正常的播放，声音实现了叠加；如果不想修改声音的播放输出频率，可以通过声音的重采样后输出自己想要的输出频率；

5、下面是上面的混音的测试代码：

#include
#include
#include

#define IN_FILE1 “1.wav”
#define IN_FILE2 “2.wav”
#define OUT_FILE “remix.pcm”

#define SIZE_AUDIO_FRAME (2)

void Mix(char sourseFile[10][SIZE_AUDIO_FRAME],int number,char objectFile)
{
    //归一化混音
    int const MAX=32767;
    int const MIN=-32768;

    double f=1;
    int output;
    int i = 0,j = 0;
    for (i=0;i
    {
        int temp=0;
        for (j=0;j
        {
            temp+=(short)(sourseFile[j]+i*2);
        }
        output=(int)(temp*f);
        if (output>MAX)
        {
            f=(double)MAX/(double)(output);
            output=MAX;
        }
        if (output
        {
            f=(double)MIN/(double)(output);
            output=MIN;
        }
        if (f<1)
        {
            f+=((double)1-f)/(double)32;
        }
        (short)(objectFile+i*2)=(short)output;
    }
}

int main()
{
    FILE  fp1,fp2,*fpm;
    fp1 = fopen(IN_FILE1,”rb”);
    fp2 = fopen(IN_FILE2,”rb”);
    fpm = fopen(OUT_FILE,”wb”);

    short data1,data2,date_mix;
    int ret1,ret2;
    char sourseFile[10][2];

    while(1)
    {
        ret1 = fread(&data1,2,1,fp1);
        ret2 = fread(&data2,2,1,fp2);
        (short) sourseFile[0] = data1;
        (short) sourseFile[1] = data2;

        if(ret1>0 && ret2>0)
        {
            Mix(sourseFile,2,(char )&date_mix);
            /
            if( data1 < 0 && data2 < 0)
                date_mix = data1+data2 - (data1  data2 / -(pow(2,16-1)-1));
            else
                date_mix = data1+data2 - (data1  data2 / (pow(2,16-1)-1));/

            if(date_mix > pow(2,16-1) || date_mix < -pow(2,16-1))
                printf(”mix error\n”);
        }
        else if( (ret1 > 0) && (ret2==0))
        {
            date_mix = data1;
        }
        else if( (ret2 > 0) && (ret1==0))
        {
            date_mix = data2;
        }
        else if( (ret1 == 0) && (ret2 == 0))
        {
            break;
        }
        fwrite(&date_mix,2,1,fpm);
    }
    fclose(fp1);
    fclose(fp2);
    fclose(fpm);
    printf(”Done!\n”);
}