使用 libspeex 对原始音频文件进行编码和解码的技术
这几天在单位研究使用libspeex对原始音频文件(PCM文件)进行编解码。在linux下原始音频文件可以通过arecord命令进行采集,使用的采样率是8kHz,量化位数为有符号16位整数(小端存储),单通道模式。在linux下播放原始音频文件可以通过使用aplay命令进行播放,在播放的时候需要给出量化位数参数,因为aplay默认使用8位无符号数进行量化取样。
下面分别是编码和解码的源代码,注意linux编译环境需要有speex(speex运行库包)和speex_devel(speex开发包)。
声音录制和编码源代码:
/*
* =====================================================================================
*
* Filename: record_spx.c
*
* Description:
*
* Version: 1.0
* Created: 12/01/2011 12:49:48 PM
* Revision: none
* Compiler: gcc
*
* Author: YOUR NAME (),
* Company:
*
* =====================================================================================
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>
#include <speex/speex.h>
#define DEFAULT_RATE 8000
#define DEFAULT_RECORD_DURING 60
#define DEFAULT_ALSA_REC_FILE "/tmp/xk_rec.wav"
#define FRAME_SIZE 160
#define RECORD_CMD_LENGTH 128
#define DEBUG_ON 1
#if DEBUG_ON
#define DEBUG_FILE "/tmp/xk_recorder.log"
#define DEBUG_TOOL(flag, fmt...) \
do { \
if (flag) { \
FILE *fp; \
fp = fopen(DEBUG_FILE, "a"); \
fprintf(fp, "%s[%d]", __FILE__, __LINE__); \
fprintf(fp, fmt); \
fclose(fp); \
} \
} \
while(0)
#else
#define DEBUG_TOOL(flag, fmt...)
#endif
static int flag = 0;
void print_usage(void)
{
printf("usage: speex_recorder <speex file(.spx)>\n");
return;
}
int run_command(const char *cmd)
{
int retval;
retval = system(cmd);
if (retval == 127) {
DEBUG_TOOL(DEBUG_ON, "command not available\n");
} else if (retval == -1) {
DEBUG_TOOL(DEBUG_ON, "system() error.\n");
} else if (retval != 0) {
DEBUG_TOOL(DEBUG_ON, "command return %d\n", retval);
} else {
DEBUG_TOOL(DEBUG_ON, "system(\"%s\") successful.\n", cmd);
}
return retval;
}
int record_alsa(const char *wave_file)
{
char cmd[RECORD_CMD_LENGTH];
int child, status, wait_child;
memset(cmd, 0, sizeof(cmd));
snprintf(cmd, sizeof(cmd), "arecord -t raw -f S16_LE -c 1 -r %d -d %d %s 1>/dev/null 2>&1",DEFAULT_RATE, DEFAULT_RECORD_DURING, wave_file);
if ((child = fork()) < 0 ) {
DEBUG_TOOL(DEBUG_ON, "fork() error.\n");
return -1;
} else if (child == 0) {
run_command(cmd);
return 0;
} else {
while(1) {
if (flag) {
DEBUG_TOOL(DEBUG_ON, "pause arecord process\n");
system("killall arecord");
break;
}
usleep(1000);
wait_child = waitpid(child, &status, WNOHANG||WUNTRACED);
if (wait_child == child) {
DEBUG_TOOL(DEBUG_ON, "arecord completed\n");
break;
}
}
return 0;
}
}
int build_spx_from_wave(const char *wave_file, const char *spx_file)
{
#if 0
char cmd[RECORD_CMD_LENGTH];
int retval;
memset(cmd, 0, sizeof(cmd));
snprintf(cmd, sizeof(cmd), "speexenc --wideband --vbr --rate %d --le --16bit %s %s 1>/dev/null 2>&1", DEFAULT_RATE, wave_file, spx_file);
retval = run_command(cmd);
return retval;
#else
const char *inFile, *outFile;
FILE *fin, *fout;
short in[FRAME_SIZE];
short input[FRAME_SIZE];
char cbits[200];
int nbBytes;
/*Holds the state of the encoder*/
void *state;
/*Holds bits so they can be read and written to by the Speex routines*/
SpeexBits bits;
int i, tmp;
/*Create a new encoder state in narrowband mode*/
state = speex_encoder_init(&speex_nb_mode);
/*Set the quality to 8 (15 kbps)*/
tmp=8;
speex_encoder_ctl(state, SPEEX_SET_QUALITY, &tmp);
inFile = wave_file;
outFile = spx_file;
fin = fopen(inFile, "r");
fout = fopen(outFile, "w");
/*Initialization of the structure that holds the bits*/
speex_bits_init(&bits);
while (1)
{
/*Read a 16 bits/sample audio frame*/
fread(in, sizeof(short), FRAME_SIZE, fin);
if (feof(fin))
break;
/*Copy the 16 bits values to float so Speex can work on them*/
for (i=0;i<FRAME_SIZE;i++)
input[i]=in[i];
/*Flush all the bits in the struct so we can encode a new frame*/
speex_bits_reset(&bits);
/*Encode the frame*/
speex_encode_int(state, input, &bits);
/*Copy the bits to an array of char that can be written*/
nbBytes = speex_bits_write(&bits, cbits, 200);
/*Write the size of the frame first. This is what sampledec expects but
it's likely to be different in your own application*/
fwrite(&nbBytes, sizeof(int), 1, fout);
/*Write the compressed data*/
fwrite(cbits, 1, nbBytes, fout);
}
/*Destroy the encoder state*/
speex_encoder_destroy(state);
/*Destroy the bit-packing struct*/
speex_bits_destroy(&bits);
fclose(fin);
fclose(fout);
return 0;
#endif
}
int record_spx(const char *spx_file)
{
int retval;
retval = record_alsa(DEFAULT_ALSA_REC_FILE);
if (retval == 127 || retval < 0) {
DEBUG_TOOL(DEBUG_ON, "record_alsa() error.\n");
return -1;
}
retval = build_spx_from_wave(DEFAULT_ALSA_REC_FILE, spx_file);
if (retval == 127 || retval < 0) {
DEBUG_TOOL(DEBUG_ON, "build_spx_from_wave() error.\n");
return -2;
}
unlink(DEFAULT_ALSA_REC_FILE);
return 0;
}
void pause_record(int signal)
{
flag = 1;
return;
}
int main(int argc, char **argv)
{
int retval;
const char *speex_file;
if (argc != 2) {
print_usage();
return -1;
}
speex_file = argv[1];
signal(SIGTERM, pause_record);
retval = record_spx(speex_file);
return retval;
}
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Pinshape Pinshape是一个提供一系列3D打印模型的网站。网站上提供的型号质量很高,因此您可以确保您的最终印刷产品看起来很棒。该网站提供了广泛的模型,包括从家居用品到小雕像和珠宝的所有物品。 但这还不是Pinshape所能提供的全部!该网站还允许用户上传和共享自己的3D模型。这意味着您不仅可以下载出色的模型,还可以通过分享自己的设计为社区做出贡献。此外,Pinshape 提供了一系列自定义选项,因此您可以调整和调整模型以满足您的特定需求。 使用说明: 要下载模型,请在网站上创建一个帐户,搜索所需的模型,然后单击下载按钮。该网站还为每种型号提供了一系列定制选项。 36.Yeggi Yeggi 提供了大量免费的 3D 模型,您可以下载各种格式的模型,例如 STL、OBJ 和 FBX。该网站易于使用,您可以按关键字、类别或特定网站搜索模型。 Yeggi 对于任何寻找 3D 模型的人来说都是一个很好的资源。它提供了大量的模型集合,从日常物品到复杂的机械,以及介于两者之间的一切。该网站的收藏量在不断增长,每天都有新的型号增加。 使用说明: 要下载模型,请在网站上搜索所需的模型,然后单击下载按钮。该网站还提供指向托管模型的原始网站的链接。 37. Open3DModel 来自开放3D模型的图像 Open3DModel具有各种类别的模型,包括建筑,车辆和角色。无论您需要建筑物,汽车还是人的3D模型,都可以在此网站上找到。 该网站易于浏览,您可以按类别或关键字搜索模型。每个模型都附带预览图像和详细信息,例如文件格式、大小和多边形数量。此信息可以帮助您选择适合您需求的模型。 使用说明: 要下载模型,请访问网站,从库中选择所需的模型,然后单击下载按钮。 使用最好的 3D 资产管理工具简化您的 3D 制作流程。立即试用它们,将您的 3D 项目提升到一个新的水平! 38. 3DExport 对于那些为其 3D 设计项目寻找 3D 模型、纹理和其他资源的人来说,该平台是一个很好的资源。该网站有大量模型可供选择,包括 3D 打印对象、游戏资产等。用户可以按类别、文件格式或价格范围浏览,以找到适合其项目的完美资源。此外,3DExport 还提供一系列教程和其他 3D 资源,以帮助用户提高技能并创建更令人印象深刻的设计。 使用说明: 要使用 3DExport,只需创建一个帐户并浏览可用型号。您可以按类别、格式和价格进行搜索,以找到所需的型号。找到喜欢的模型后,只需下载它并开始在您的项目中使用它。 39.Blend Swap Blend Swap是一个社区驱动的市场,提供与Blender软件兼容的各种免费3D模型。该平台允许用户共享和下载模型、纹理和其他资产,以便在他们的项目中使用。 使用说明: 创建免费帐户后,您可以浏览社区上传的大量3D模型。当您找到要使用的一个时,只需下载它并将其导入您选择的 3D 软件即可。 40. 3DShook 3DShook 是一个高级 3D 模型市场,提供一系列用于建筑、游戏等各个行业的高质量模型。该平台提供基于订阅的模型,具有不同的定价计划,允许用户访问一系列模型。 使用说明: 注册免费帐户后,只需浏览3D模型库,选择您喜欢的模型,然后以您需要的格式下载它们。 41. Smithsonian X 3D 史密森尼 X 3D 对于正在寻找历史文物和文物的高质量 3D 模型的设计师来说,这是一个独特的资源。该平台提供了大量3D模型,这些模型是根据史密森尼博物馆和研究中心中的真实物体扫描创建的。 使用说明:
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