Question

我最近选择了一个项目，我需要对传入的麦克风数据进行实时滑动FFT分析。我选择的环境是OpenGL和Cinder，并使用C ++。

这是我在音频编程方面的第一次经历，我有点困惑。

这是我在OpenGL应用程序中尝试实现的目标：

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因此，在每个帧中，都有一部分传入数据。在for循环中（因此多次传递）将消耗当前数据的窗口并对其执行FFT分析。对于for循环的下一次迭代，窗口将通过数据等提前“跳大小”，直到达到数据的末尾。

现在这个过程必须是连续的。但正如您在上图中所看到的，只要我当前的应用程序帧结束并且下一帧的数据进入，我就无法找到离开前一帧的位置（因为数据已经消失）。您可以在图中看到蓝色区域位于两帧之间。

现在你可以说，选择窗口大小/跳跃大小的方式从未发生过，但这是不可能的，因为这些参数应该在我的项目中保持用户可配置。

对于这种面向C ++ 11的处理的建议也非常受欢迎！

谢谢！

Answer 1

不确定我100％理解您的情景，但听起来您可能想要使用循环缓冲区。没有＆＃34;标准＆＃34;循环缓冲区，但there's one in Boost。

但是，如果您计划使用2个线程进行处理，则需要锁定。例如，一个线程将等待音频输入，然后获取缓冲区锁定，并从音频缓冲区复制到循环缓冲区。如果缓冲区中至少有k可用，则第二个线程将定期获取缓冲区锁并读取下一个k元素...

您需要适当调整缓冲区的大小，并确保始终比传入速率更快地处理数据，以避免在循环缓冲区中丢失...

不确定为什么你提到缓冲区是无锁的并且这是否是一个要求，我首先尝试使用带锁的循环缓冲区，因为它在概念上似乎更简单，并且只有在必须时才会无锁，因为在这种情况下数据结构可能会更复杂（但可能是＃34;生产者 - 消费者＆＃34;无锁队列会起作用）......

HTH。

Answer 2

感谢发布图片 - 很好地说明了问题。

这里您真正需要的是一个大小为(window - 1)的缓冲区，您可以在其中存储来自“上一个”帧的零个或多个样本，以便在“下一个”帧中进行处理。在C ++中，这将是：

std::vector<Sample> interframeBuffer;
interframeBuffer.reserve(windowSize - 1);

然后，如果您在当前帧结尾的windowSize个样本内，而不是处理样本，则使用interframeBuffer.push_back(sample)存储它们。当您开始处理下一帧时，首先执行：

for (const Sample& sample : interframeBuffer) {
    process(sample);
}
interframeBuffer.clear();

您应该始终使用单个向量，清除它并根据需要重新填充它，以避免内存分配。这就是为什么我们在顶部调用reserve() - 以避免以后延迟。调用clear()不会释放内存，只会将size()重置为零。