【数据分析day05】Scipy读/写.mat文件,wav,mp3

• 读取png文件命名为“moon”(df)，降噪后处理成“moon_cleaned”（df）,并将两个df数据存储到.mat文件中
• mat ：标准二进制文件
• 常规图片读取用"plt.imread"
• mat文件读取用 scipy.io 库的 .loadmat() 和.savemat()

moon (df)

降噪后的moon_cleaned （df）

导入： import scipy.io as spio

读写.mat 文件

写入 .savemat()

将上面两个df数据，存储到“moon_cleaned.mat”文件中，分布命名为{‘moon_cleaned’和’moon_origin’

import scipy.io as spio

spio.savemat('moon_cleaned.mat', mdict={'moon_cleaned': moon_cleaned,  'moon_origin': moon})

读取 .loadmat()

读取上面的“moon_cleaned.mat”文件

data = spio.loadmat('./moon_cleaned.mat')
data

可分别取df,这里取‘moon_origin’为例：

data['moon_origin']	

wav

使用scipy处理wav文件

• WAV为微软公司（Microsoft)开发的一种声音文件格式，音质好
• 单声道是一维矩阵，立体声（双声道）是二维
• 标准的采样频率为：11.025kHz（语音效果）、22.05kHz（音乐效果）、44.1kHz（高保真效果）
• 导包：from scipy.io import wavfile

读 wavfile.read(）

	from scipy.io import wavfile
	
	# 返回值为元组，分别为：“采样频率： 和 ”数据“
	_, deng = wavfile.read('../data/邓紫棋-喜欢你.wav')

wav的音乐文件, 数据类型必须是int16，取值范围： -32768 ~ +32767

查看矩阵形状

deng.shape

10776444 / 44100 剩下的是秒数

#算分钟数
10776444 / 44100 / 60

4.072分钟 相当于 4分42秒

截取一半的音频只需要 len(deng)//2 (整除)

再读取另一首歌

_, lin = wavfile.read('../data/林俊杰-爱不会绝迹.wav')
lin

拼接 np.vstack()

将两首歌各自截取一半，再拼接成一首歌

# 拼接
mix_music = np.vstack((deng[:len(deng)// 2], lin[:len(lin)//2]))

写 wavfile.write(）

# 导出
wavfile.write('mix_music.wav', 44100, mix_music)

MP3

使用pydub+ ffmpeg处理mp3文件

• 需要安装pydub
• ffmpeg需要下载,并解压将3个文件放至Python安装目录中的bin目录下,然后还要配置环境变量
• pydup中的AudioSegment可以处理mp3文件

导包：

from pydub import AudioSegment

读： AudioSegment.from_mp3()

jing = AudioSegment.from_mp3('../data/难念的经.mp3')
type(jing)

返回一个AudioSegment对象

可直接运行播放音频（需要等一阵子）

jing

获取原始数据

jing_data = jing.get_array_of_samples()

注意：这里不要直接打印它（因为数据特别长，可能会卡死）

查看一下类型

type(jing_data)

转换成 ndarray

# 转化为ndarray
jing_ndarray = np.array(jing_data.tolist())		

查看形状

jing_ndarray.shape

查看类型

jing_ndarray.dtype

转化为wav： wavfile.write（）

wavfile.write('经.wav', 44100, jing_ndarray.reshape(-1, 2).astype(np.int16))

转换后 4M --> 40+M


导入另一首歌 并 查看时长

love = AudioSegment.from_mp3('../data/Love Story.mp3')
love.duration_seconds

返回的是秒

切片的时候切的是音乐的时长, 单位是毫秒.
先算出两首歌的时长毫秒数

jing.duration_seconds * 1000

love.duration_seconds * 1000

裁剪（就是按毫秒切片）

# 切片的时候切的是音乐的时长, 单位是毫秒.
jing[: 20000]

剪辑合并各一半的两首歌

mix = jing[: 269609 // 2] + love[: 234527 // 2]
mix

导出 export（）

mix.export('./mix.mp3')