Golang 및 FFmpeg: 오디오 소음 감소 및 왜곡 복구를 달성하는 방법
소개:
오디오 처리 분야에서 소음 감소 및 왜곡 복구는 두 가지 매우 중요한 작업입니다. 잡음 감소는 오디오의 잡음을 제거하고, 음질을 향상시키며, 오디오를 더욱 선명하게 만들 수 있으며, 왜곡 복구는 전송이나 녹음으로 인해 발생한 왜곡을 복구하여 오디오가 원래의 음질을 복원할 수 있도록 합니다. 이 기사에서는 Golang 및 FFmpeg 라이브러리를 사용하여 특정 코드 예제와 함께 오디오 잡음 감소 및 왜곡 복구를 구현하는 방법을 소개합니다.
1. FFmpeg 설치 및 구성
먼저 FFmpeg 라이브러리를 설치하고 환경을 구성해야 합니다. Linux 시스템에서는 다음과 같은 패키지 관리 도구를 사용하여 설치할 수 있습니다.
$ sudo apt-get install ffmpeg
Windows 시스템에서는 FFmpeg 공식 웹사이트에서 설치 패키지를 다운로드하여 설치할 수 있습니다.
설치가 완료되면 FFmpeg 라이브러리를 Golang에 도입해야 합니다. 다음과 같이 Go의 패키지 관리 도구를 사용하여 설치할 수 있습니다.
$ go get github.com/giorgisio/goav/avformat $ go get github.com/giorgisio/goav/avutil
그런 다음 FFmpeg 라이브러리를 코드에 도입합니다.
import (
"github.com/giorgisio/goav/avformat"
"github.com/giorgisio/goav/avutil"
)2. 오디오 잡음 감소 구현
오디오 잡음 감소는 잡음 구성 요소를 제거하여 달성할 수 있습니다. 스펙트럼에서. FFmpeg에서는 소음 감소를 위해 Denoise 오디오 필터를 사용할 수 있습니다.
구체적인 코드는 다음과 같습니다.
func denoise(inputFile string, outputFile string) error {
inputFormat := avformat.AvFindInputFormat("wav")
avformat.AvRegisterAll()
// 打开输入文件
inputContext := avformat.AvformatAllocContext()
if avformat.AvformatOpenInput(&inputContext, inputFile, inputFormat, nil) != 0 {
return fmt.Errorf("failed to open input file")
}
defer avformat.AvformatCloseInput(&inputContext)
// 打开输出文件
outputContext := avformat.AvformatAllocContext()
if avformat.AvformatAllocOutputContext2(&outputContext, nil, "wav", outputFile) != 0 {
return fmt.Errorf("failed to create output context")
}
defer avformat.AvformatFreeContext(outputContext)
// 寻找音频流
if avformat.AvformatFindStreamInfo(inputContext, nil) < 0 {
return fmt.Errorf("failed to find stream info")
}
audioStreamIndex := -1
for i := 0; i < len(inputContext.Streams); i++ {
if inputContext.Streams[i].CodecParameters.GetCodecType() == avformat.AVMEDIA_TYPE_AUDIO {
audioStreamIndex = i
break
}
}
if audioStreamIndex == -1 {
return fmt.Errorf("failed to find audio stream")
}
audioStream := inputContext.Streams[audioStreamIndex]
codecParameters := audioStream.CodecParameters
// 初始化解码器
decoder := avformat.AvcodecFindDecoder(codecParameters.GetCodecId())
if decoder == nil {
return fmt.Errorf("failed to find decoder")
}
codecContext := avformat.AvcodecAllocContext3(decoder)
if codecContext == nil {
return fmt.Errorf("failed to allocate codec context")
}
if avformat.AvcodecParametersToContext(codecContext, codecParameters) < 0 {
return fmt.Errorf("failed to copy codec parameters")
}
if avformat.AvcodecOpen2(codecContext, decoder, nil) < 0 {
return fmt.Errorf("failed to open decoder")
}
// 初始化音频处理滤镜
filters := fmt.Sprintf("anullsrc=cl=stereo|cr=44100,ade noise" +
"=all_mode=0:amount=0.8,f=format=s16p:samplerate=44100" +
":sample_fmts=s16", codecParameters.SampleRate)
audioFilterGraph := avutil.AvfilterGraphAlloc()
if avutil.AvfilterGraphParse2(audioFilterGraph, filters, nil) < 0 {
return fmt.Errorf("failed to parse filter graph")
}
// 初始化音频转换器
audioConvertContext := avutil.AvAudioResampleInit(codecContext.Channels,
codecContext.SampleRate, codecParameters.SampleRate,
codecParameters.Channels, avutil.SampleFormat(codecParameters.Format),
avutil.SampleFormat(avutil.AV_SAMPLE_FMT_S16), 0, 0, nil)
if audioConvertContext == nil {
return fmt.Errorf("failed to init audio resampler")
}
// 初始化输出编码器
outputCodec := avformat.AvcodecFindEncoder(avformat.CodecId(codecParameters.GetCodecId()))
if outputCodec == nil {
return fmt.Errorf("failed to find output encoder")
}
outputCodecContext := avformat.AvcodecAllocContext3(outputCodec)
if outputCodecContext == nil {
return fmt.Errorf("failed to allocate output codec context")
}
outputCodecContext.SampleRate = codecParameters.SampleRate
outputCodecContext.Channels = codecParameters.Channels
outputCodecContext.SampleFmt = avutil.AV_SAMPLE_FMT_S16
outputCodecContext.BitRate = codecParameters.BitRate
if avformat.AvcodecOpen2(outputCodecContext, outputCodec, nil) < 0 {
return fmt.Errorf("failed to open output encoder")
}
// 初始化输出流
outputStream := outputContext.AvformatNewStream(outputCodec)
if outputStream == nil {
return fmt.Errorf("failed to create output stream")
}
outputStream.CodecParameters = codecParameters
// 写入输出文件头
if avformat.AvformatWriteHeader(outputContext, nil) < 0 {
return fmt.Errorf("failed to write output header")
}
// 音频流降噪并写入输出文件
packet := avformat.AvPacketAlloc()
for avformat.AvReadFrame(inputContext, packet) >= 0 {
if packet.StreamIndex == audioStreamIndex {
// 解码音频帧
frame := avutil.AvFrameAlloc()
if avformat.AvcodecSendPacket(codecContext, packet) == 0 {
for avformat.AvcodecReceiveFrame(codecContext, frame) >= 0 {
// 音频降噪
avutil.AvBuffersrcAddFrameFlags(audioFilterGraph.GetInputs()[0], frame, 0)
for avutil.AvBuffersinkGetFrame(audioFilterGraph.GetOutputs()[0].GetFilterContext(), frame) >= 0 {
// 音频转换
avutil.AvAudioResampleConvert(audioConvertContext, &frame.Data, frame.GetExtendedData(),
frame.GetNbSamples(), frame.Channels, frame.Format, frame.SampleRate, 0)
// 编码音频
if avformat.AvcodecSendFrame(outputCodecContext, frame) == 0 {
for avformat.AvcodecReceivePacket(outputCodecContext, packet) >= 0 {
packet.StreamIndex = outputStream.Index
avformat.AvpacketRescaleTs(packet, codecContext.TimeBase, outputStream.TimeBase)
avformat.AvInterleavedWriteFrame(outputContext, packet)
avformat.AvPacketUnref(packet)
}
}
}
}
}
avutil.AvFrameFree(&frame)
}
avformat.AvPacketUnref(packet)
}
// 写入输出文件尾
avformat.AvWriteTrailer(outputContext)
return nil
}3. 오디오 왜곡 복구 구현
오디오 왜곡 복구는 일부 알고리즘을 통해 원래의 음질을 복원할 수 있습니다. FFmpeg에서는 피치를 복구하는 오디오 필터를 사용하여 왜곡 복구를 달성할 수 있습니다.
구체적인 코드는 다음과 같습니다.
func distort(inputFile string, outputFile string) error {
inputFormat := avformat.AvFindInputFormat("wav")
avformat.AvRegisterAll()
// 打开输入文件
inputContext := avformat.AvformatAllocContext()
if avformat.AvformatOpenInput(&inputContext, inputFile, inputFormat, nil) != 0 {
return fmt.Errorf("failed to open input file")
}
defer avformat.AvformatCloseInput(&inputContext)
// 打开输出文件
outputContext := avformat.AvformatAllocContext()
if avformat.AvformatAllocOutputContext2(&outputContext, nil, "wav", outputFile) != 0 {
return fmt.Errorf("failed to create output context")
}
defer avformat.AvformatFreeContext(outputContext)
// 寻找音频流
if avformat.AvformatFindStreamInfo(inputContext, nil) < 0 {
return fmt.Errorf("failed to find stream info")
}
audioStreamIndex := -1
for i := 0; i < len(inputContext.Streams); i++ {
if inputContext.Streams[i].CodecParameters.GetCodecType() == avformat.AVMEDIA_TYPE_AUDIO {
audioStreamIndex = i
break
}
}
if audioStreamIndex == -1 {
return fmt.Errorf("failed to find audio stream")
}
audioStream := inputContext.Streams[audioStreamIndex]
codecParameters := audioStream.CodecParameters
// 初始化解码器
decoder := avformat.AvcodecFindDecoder(codecParameters.GetCodecId())
if decoder == nil {
return fmt.Errorf("failed to find decoder")
}
codecContext := avformat.AvcodecAllocContext3(decoder)
if codecContext == nil {
return fmt.Errorf("failed to allocate codec context")
}
if avformat.AvcodecParametersToContext(codecContext, codecParameters) < 0 {
return fmt.Errorf("failed to copy codec parameters")
}
if avformat.AvcodecOpen2(codecContext, decoder, nil) < 0 {
return fmt.Errorf("failed to open decoder")
}
// 初始化音频处理滤镜
filters := fmt.Sprintf("asetrate=44100,aresample=44100,atempo=1")
audioFilterGraph := avutil.AvfilterGraphAlloc()
if avutil.AvfilterGraphParse2(audioFilterGraph, filters, nil) < 0 {
return fmt.Errorf("failed to parse filter graph")
}
// 初始化输出编码器
outputCodec := avformat.AvcodecFindEncoder(avformat.CodecId(codecParameters.GetCodecId()))
if outputCodec == nil {
return fmt.Errorf("failed to find output encoder")
}
outputCodecContext := avformat.AvcodecAllocContext3(outputCodec)
if outputCodecContext == nil {
return fmt.Errorf("failed to allocate output codec context")
}
outputCodecContext.SampleRate = codecParameters.SampleRate
outputCodecContext.Channels = codecParameters.Channels
outputCodecContext.SampleFmt = avutil.AV_SAMPLE_FMT_S16
outputCodecContext.BitRate = codecParameters.BitRate
if avformat.AvcodecOpen2(outputCodecContext, outputCodec, nil) < 0 {
return fmt.Errorf("failed to open output encoder")
}
// 初始化输出流
outputStream := outputContext.AvformatNewStream(outputCodec)
if outputStream == nil {
return fmt.Errorf("failed to create output stream")
}
outputStream.CodecParameters = codecParameters
// 写入输出文件头
if avformat.AvformatWriteHeader(outputContext, nil) < 0 {
return fmt.Errorf("failed to write output header")
}
// 音频流失真修复并写入输出文件
packet := avformat.AvPacketAlloc()
for avformat.AvReadFrame(inputContext, packet) >= 0 {
if packet.StreamIndex == audioStreamIndex {
// 解码音频帧
frame := avutil.AvFrameAlloc()
if avformat.AvcodecSendPacket(codecContext, packet) == 0 {
for avformat.AvcodecReceiveFrame(codecContext, frame) >= 0 {
// 音频失真修复
avutil.AvBuffersrcAddFrameFlags(audioFilterGraph.GetInputs()[0], frame, 0)
for avutil.AvBuffersinkGetFrame(audioFilterGraph.GetOutputs()[0].GetFilterContext(), frame) >= 0 {
// 编码音频
if avformat.AvcodecSendFrame(outputCodecContext, frame) == 0 {
for avformat.AvcodecReceivePacket(outputCodecContext, packet) >= 0 {
packet.StreamIndex = outputStream.Index
avformat.AvpacketRescaleTs(packet, codecContext.TimeBase, outputStream.TimeBase)
avformat.AvInterleavedWriteFrame(outputContext, packet)
avformat.AvPacketUnref(packet)
}
}
}
}
}
avutil.AvFrameFree(&frame)
}
avformat.AvPacketUnref(packet)
}
// 写入输出文件尾
avformat.AvWriteTrailer(outputContext)
return nil
}요약:
Golang 언어와 FFmpeg 라이브러리를 사용하여 오디오 잡음 감소 및 왜곡 복구 기능을 쉽게 구현할 수 있습니다. 노이즈 감소 측면에서는 노이즈 제거를 위해 Denoise 오디오 필터를 사용하고, 왜곡 복구 측면에서는 피치를 복구하여 오디오의 원래 음질을 복원하는 오디오 필터를 사용합니다. 위의 내용은 구체적인 코드 예제입니다. 도움이 되었기를 바랍니다.
위 내용은 Golang 및 FFmpeg: 오디오 잡음 감소 및 왜곡 복구를 달성하는 방법의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!
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