音频混音算法的实现

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");
 }