PCM算法用于上采样

Question

我有一份8k16bit pcm音频，想将其上采样为16k16bit。我需要手动完成此操作。

有人能告诉我线性插值的算法吗？我应该在每两个字节之间进行插值吗？

另外，当我进行上采样时，我必须对wav头文件进行更改 - 我应该改变什么？

- gop

Answer 1

正如其他人所提到的，线性插值并不能提供最佳的音频质量，但它简单而且成本较低。

对于每个新创建的样本，只需与下一个样本取平均值，例如:

short[] source = ...;
short[] result = new short[source.length * 2];
for(int i = 0; i < source.length; ++i) {
  result[i * 2] = source[i];
  result[i * 2 + 1] = (source[i] + source[i + 1]) / 2;
}

你应该寻找一个能够帮助你处理WAV文件的库。虽然这是一个简单的格式，但如果有可用的代码可以完成你需要的工作，你不应该自己去做。顺便问一下，你为什么要这样做呢？也许你可以使用sox或类似的工具来完成这个任务。

- Martin Vilcans

Answer 2

可以有人告诉我线性插值算法吗？我应该在每两个字节之间进行插值吗？

当然可以：

double interpolate_linear(double a, double b, double x) {
    assert(0.0 <= x);
    assert(1.0 >= x);

    if (0.0 >= x)
        return a;
    else if (1.0 <= x)
        return b;
    else
        return (1.0 - x) * a + x * b;
}

线性插值虽然比没有好，但误差较大。如果有CPU时间，最好用零填充和窗口处理。

另外，当我进行上采样时，我需要对wav头进行更改-我该如何更改？

不确定Java怎么做。

- justin

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请注意，“window”是另一种东西；这里应该使用“filter”这个术语... - Oliver Charlesworth

Answer 3

这里有一个关于在Java中处理WAV文件的好链接：

http://www.labbookpages.co.uk/audio/javaWavFiles.html

- MusiGenesis

Answer 4

关于标题我不确定，但是我会建议你研究一下三次样条插值。你可以看看this website。它有一种非常简洁的方法来执行三次插值。我不确定如何修改标题，但我相信在 Stack Overflow 上已经有了相关的答案，你可以搜索一下。

- Phonon

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好的，我正在使用线性插值，计算似乎是正确的，但我得到的只是一些静态噪音。我正在每两个字节之间进行插值，在它们之间添加一个新字节...但我认为这是我的错误。由于PCM是16位，这意味着每个样本有16位，所以也许我应该在每两个样本（16位的块）之间进行插值。这是正确的吗？还是我整个想法都错了？ - gop

如果你展示你的代码，我可以看一下并检查是否有任何问题（只是插值部分）。 - Phonon

当然，你应该在样本对之间进行插值，而不是字节对之间进行插值。单独的字节没有意义。 - Oliver Charlesworth

是的。当进行线性插值时，每个新样本都是它所处位置两个样本的平均值。 - Phonon

再次感谢您的帮助，我会明天写信告诉您结果 - 希望成功 :) - gop