48K到16K 基于C语言实现PCM音频流或音频文件重采样 _采样

基于C语言实现PCM音频流或音频文件重采样（48K到16K）
由于云厂商SDK需要的音频采样率是16K的，而SFU回调上来的流是48K的，所以我们还需要对PCM音频数据进行重采样处理。
? 转换的原理比较简单，从48KHz降到16KHz，降了3倍，也就是说在同一时间的单位区间内，48KHz采样了3个点，而16KHz只采样了1个点，即从48KHz的 PCM流中每读取3个数据，就要根据这3个数据去推算得到1个数据，而这个数据对应的就是16KHz PCM流中的一个数据。
我们有很多种方法可以由3个数据得到1个数据，如取平均值，取采样点等方法：

文章插图
(1). 取平均值：
取3个点，相加后求平均值。这样的效果并不好，转换后声音会有杂音。这是因为转换成16kHz的采样率时，根据奈奎斯特采样定律，当采样频率fs.max大于信号中最高频率fmax的2倍时(fs.max>2fmax)，，那么根据这些抽样值就能完全恢复原信号，所以转换成16kHz的采样率时，不能有8K以上的频率。而对3个点求平均值，是会有概率存在着8khz以上的频段，故效果并不好。
(2). 取特征点：
取3个采样点中固定位置的某个点，如固定取3个点中的第一个点，然后合并成新的数据流。这样的效果，实测比较清晰，虽然有概率会丢失部分声音细节，但是整体还是能够满足语音识别。
综上所述，我们采取第一个特征点的方法。

文章插图
具体实现如下
C语言实现
处理pcm流：

/** PCM frame. */typedef struct {uint8_t*buf;intlen;intsample_rate;intsample_depth;} pcm_frame_t;void pcm_resample_16k(const pcm_frame_t *frame_in, pcm_frame_t *frame_out){int i;int magnification = frame_in->sample_rate / 16000;frame_out->buf = frame_in->buf;frame_out->len = frame_in->len / magnification;frame_out->sample_rate = 16000;frame_out->sample_depth = frame_in->sample_depth;for (i = 0; i < frame_out->len; i++) {frame_out->buf[i] = frame_in->buf[i*magnification]; /* 取第一个特征值 */}/* 如果按照16bit来 *///for (i = 0; i < len / 3; i++) {//if (0 == (i % 2)) {//buf[i] = buf[i*3+2];//} else {//buf[i] = buf[i*3];//}//}}

处理pcm文件：
【48K到16K基于C语言实现PCM音频流或音频文件重采样】

void pcm_resample(void){short read_buf = 0;int size = 0;int cnt = 0;FILE *fp = fopen("in.pcm", "rb+");FILE *fp_out = fopen("out.pcm", "wb+");while (!feof(fp)) {size = fread(&read_buf, 2, 1, fp); // 16bit,所以需要一次读两个字节if (size > 0) {cnt++;if (cnt == 3) { //每采集到3个点cnt = 0; // 重置计数fwrite(&read_buf, 2, 1, fp_out); //写入数据}}}fclose(fp);fclose(fp_out);}