Kaedah dan amalan pemprosesan audio berasaskan Java

Dengan perkembangan berterusan era digital, bunyi telah menjadi bahagian yang amat diperlukan dalam kehidupan seharian manusia. Dalam bidang audio, teknologi pemprosesan audio juga sentiasa berkembang dan bertambah baik. Dalam proses ini, bahasa Java, sebagai bahasa pengaturcaraan yang berkuasa, juga mempunyai banyak aplikasi dalam pemprosesan audio. Artikel ini akan memperkenalkan kaedah dan amalan pemprosesan audio berasaskan Java.

Teknologi pemprosesan audio boleh dibahagikan kepada tiga kategori iaitu pengumpulan audio, pemprosesan audio dan main balik audio. Di Java, anda boleh menggunakan Java Sound API dan Java Media Framework untuk melengkapkan fungsi ini, dan anda juga boleh menggunakan perpustakaan pihak ketiga untuk meningkatkan fungsi ini, seperti JAVE (Java Audio Video Encoder).

1. Koleksi audio

Pengumpulan audio ialah langkah pertama dalam pemprosesan audio dan digunakan terutamanya untuk mendapatkan isyarat audio luaran. Di Java, anda boleh menggunakan kelas TargetDataLine dalam Java Sound API untuk melaksanakan pengumpulan audio. Mula-mula, anda perlu mendapatkan objek contoh TargetDataLine, yang perlu menentukan format data audio yang akan dikumpul. Format boleh ditakrifkan melalui kelas AudioFormat, yang merangkumi maklumat seperti kadar sampel, bilangan saluran dan bilangan bit bagi setiap nilai sampel.

Seterusnya, anda boleh menggunakan kaedah mula() untuk memulakan TargetDataLine, dan kemudian memanggil kaedah baca() untuk membaca data audio. Kaedah read() membaca jumlah data audio yang ditentukan daripada penimbal input dan menyimpannya ke dalam tatasusunan bait.

.

// 定义音频格式
AudioFormat format = new AudioFormat(44100, 16, 2, true, true);

// 获取TargetDataLine实例对象
DataLine.Info info = new DataLine.Info(TargetDataLine.class, format);
TargetDataLine line = (TargetDataLine) AudioSystem.getLine(info);

// 开始采集音频数据
line.open(format);
line.start();
byte[] buffer = new byte[1024];
int count = line.read(buffer, 0, buffer.length);

2. Pemprosesan audio

Pemprosesan audio ialah satu siri pemprosesan yang dilakukan pada isyarat audio selepas memperolehnya, termasuk pengurangan hingar, gema, penyama, dsb. . Di Java, data audio boleh diproses melalui kelas tersuai atau dengan bantuan perpustakaan pihak ketiga.

1. Kelas tersuai memproses data audio

Cara asas untuk kelas tersuai memproses data audio ialah dengan menukar data audio baca kepada nilai berangka, dan kemudian menukar nilai berangka ini Pemprosesan dilakukan, dan akhirnya hasil yang diproses ditukar semula kepada data audio.

Contoh: Pemprosesan dua kali data audio

// 对采样值进行加倍处理
for (int i = 0; i < buffer.length; i = i + 2) {
    byte b1 = buffer[i];
    byte b2 = buffer[i + 1];

    short s = (short) ((b2 << 8) | b1);
    s *= 2;

    buffer[i] = (byte) s;
    buffer[i + 1] = (byte) (s >> 8);
}

2. Pustaka pihak ketiga

a >JAVE ialah codec audio dan video Java yang menyediakan banyak kaedah untuk memproses fail audio dan video. Ia merangkumi FFMpeg, Mencoder dan codec video lain, menyediakan pembangun Java dengan cara yang lebih mudah dan lebih mudah untuk digunakan.

Operasi biasa termasuk transkod audio, penyuntingan audio, penggabungan audio, pengekstrakan audio, dll. Ia mudah dan mudah digunakan.

b. Koleksi Java DSP Dritan Alsela

Ini adalah perpustakaan pemprosesan isyarat Java sumber terbuka Ia direka untuk mereka yang ingin melaksanakan pemprosesan audio, tetapi tidak mempunyai masa untuk berurusan Kod C, C++ menyediakan penyelesaian untuk pengaturcara Java. Ia termasuk fungsi seperti penukaran FFT, penukaran DFT dan penapis. Menggunakan perpustakaan ini memerlukan asas tertentu dalam matematik dan pemprosesan isyarat.

3. Main balik audio

Main balik audio ialah proses mengeluarkan data audio yang diproses ke peranti luaran. Di Java, anda boleh menggunakan kelas SourceDataLine dalam Java Sound API untuk melaksanakan main balik audio. Pertama, anda perlu mendapatkan objek contoh SourceDataLine, yang perlu menentukan format data audio untuk dikeluarkan. Format juga boleh ditakrifkan melalui kelas AudioFormat.

Seterusnya, anda boleh menggunakan kaedah start() untuk memulakan SourceDataLine, dan kemudian panggil kaedah write() untuk menulis data audio yang diproses ke dalam penimbal output.

.

// 定义音频格式
AudioFormat format = new AudioFormat(44100, 16, 2, true, true);

// 获取SourceDataLine实例对象
DataLine.Info info = new DataLine.Info(SourceDataLine.class, format);
SourceDataLine line = (SourceDataLine) AudioSystem.getLine(info);

// 输出音频数据
line.open(format);
line.start();
line.write(buffer, 0, count);

Ringkasan

Di atas ialah pengenalan kepada kaedah dan amalan pemprosesan audio berasaskan Java. Melalui Java Sound API dan perpustakaan pihak ketiga, kami boleh melengkapkan fungsi seperti pengumpulan audio, pemprosesan audio dan main balik audio dengan mudah. Pada masa hadapan, apabila permintaan pembangun Java untuk pemprosesan audio terus meningkat, saya percaya bahawa perpustakaan dan alatan pemprosesan audio yang lebih cekap dan mudah digunakan akan muncul.

Atas ialah kandungan terperinci Kaedah dan amalan pemprosesan audio berasaskan Java. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!