如何使用AS3对wav文件进行上采样？

Question

我试图在AS3中将8000hz,16位wav文件上采样到11025hz.在这一点上,我并不关心应用我知道最终需要的低通滤波器.

我一直在引用这个wiki页面.

这是我到目前为止所做的:

1. 计算最小公倍数为3528000
2. 计算L为441
3. 计算的M为320
4. 在样本之间添加了440个零
5. 将每320个样本写入一个新的字节数组

然而,当我去玩新的wav时,它是难以区分的噪音.这是我的代码:

const sourceRate:uint = 8000;
const targetRate:uint = 11025;
var lcm:uint = lcm(targetRate, sourceRate); // = 3528000
var l:uint = lcm / sourceRate; // = 441
var m:uint = lcm / targetRate; // = 320

// upsample by factor of l
var upsampleData:ByteArray = new ByteArray();
upsampleData.endian = Endian.LITTLE_ENDIAN;

// originalWavData is a ByteArray of the source wav data
// fill is a ByteArray that contains 440 zeroes, written using writeShort(0x0)

while(originalWavData.bytesAvailable > 1) {
    upsampleData.writeBytes(fill);
    upsampleData.writeShort(originalWavData.readShort());
}

// downsample by factor of m
var downsampleData:ByteArray = new ByteArray();
downsampleData.endian = Endian.LITTLE_ENDIAN;

upsampleData.position = 0;

for(var k:uint=0; k<upsampleData.length; k++) {
    upsampleData.position = k * m;
    if(upsampleData.bytesAvailable < 2) break;
    downsampleData.writeShort(upsampleData.readShort());
}

谁能告诉我我的代码中出错了什么？这是我的第一个问题帖子,所以如果我忘记了某些内容,或者需要提供更多信息,请告诉我.

谢谢!

更新:

我愚弄了Aric的答案,现在使用以下代码成功进行上采样:

/**
 * Generates a ByteArray containing numSamples of
 * data using linear interpolation between points
 * y0 and y1.
 */
function interpolate(y0:int, y1:int, numSamples:uint):ByteArray {
    var b:ByteArray = new ByteArray();
    b.endian = Endian.LITTLE_ENDIAN;
    var m:Number = Math.round((y1-y0)/numSamples);
    for(var i:uint=0; i<numSamples; i++) {
        var n:int = m * i + y0;
        b.writeShort(n);
    }
    b.position = 0;
    return 0;
}

// upsample by factor of l
var n1:int = 0;
while(originalWavData.bytesAvailable > 1) {
    var sample:int = originalWavData.readShort();
    upsampleData.writeBytes(interpolate(n1, sample, (l-1)));
    n1 = sample;
}

// downsample by factor of m
while(upsampleData.bytesAvailable > 1) {
    downsampleData.writeShort(upsampleData.readShort());
    upsampleData.position += ((m-1)*2);
}

关于这个解决方案需要注意几点:我正在对音频验证码进行上采样,因此音质并不是非常重要.此外,第一个样本只是静音,所以我不需要计算第一个样本左边的值.这就是n1最初等于0的原因.另外,不是在我的下采样中将生成的样本平均在一起,我只是抓住每个Mth样本,它听起来对我的目的来说很好.

我确信有1000种更好的方法可以做到这一点,但是对于我需要的东西,它是有效的.再次感谢Aric的回答.

Answer 1

是否有特殊原因要进行上采样？上采样不会为您提供更好的音频,只需将手机对话录制到CD上即可获得"CD质量"音频.

如果你确实想要上采样,那么正如Lasse所提到的,不要只是插入零.您需要插入样本所经过的内容,如维基百科所指出的,上采样到3528000赫兹,然后下采样回到11025赫兹.

对于上采样,一种方法是在每个点之间使用线算法.假设8 kHz记录中的前三个样本是:[15,25,33].

要将这三个样本上采样到3528000 Hz,您需要输出(441*3 = 1323)个样本.第220个样本应为15,第661个样本应为25,第110个样本应为33.在点之间画一条直线,你将得到一个不错的上采样.

一旦你这样做,你需要将你的1323个样本抽样到大约4个样本.第一个应该是样本160-480的平均值,第二个是平均值481-800,第三个是平均值801-1160,第四个是平均值1161-1480.当然,您缺少样本1324-1480,您可以使用原始数据中的样本#4生成样本.

这至少应该让你亲近.但在你这样做之前,问问自己是否真的需要上传.除非你使用的是一些只采用某些格式的怪异软件,否则你最好只给它你拥有的数据.