如何在音轨中找到静音部分

时间:2015-03-17 00:56:01

标签: c++ audio pcm

我有以下代码将wav文件中的原始音频数据存储在字节缓冲区中:

BYTE header[74];
fread(&header, sizeof(BYTE), 74, inputFile);
BYTE * sound_buffer;
DWORD data_size;

fread(&data_size, sizeof(DWORD), 1, inputFile);
sound_buffer = (BYTE *)malloc(sizeof(BYTE) * data_size);
fread(sound_buffer, sizeof(BYTE), data_size, inputFile);

是否有任何算法可以确定音轨何时静音(字面上没有声音)以及何时有声级?

2 个答案:

答案 0 :(得分:2)

好吧,你的“声音”将是一个值数组,无论是整数还是实数 - 取决于你的格式。

对于要静音或“没有声音”的文件,该数组中的值必须为零或非常接近零,或者最坏情况 - 如果音频有偏差 - 值将保持不变波动产生声波。

你可以编写一个简单的函数来返回一个范围的增量,换句话说,就是最大值和最小值之间的差值,增量越低,音量越低。

或者,您可以编写一个函数,返回delta低于给定阈值的范围。

为了玩弄,我写了一个漂亮的课:

template<typename T>
class SilenceFinder {
public:
  SilenceFinder(T * data, uint size, uint samples) : sBegin(0), d(data), s(size), samp(samples), status(Undefined) {}

  std::vector<std::pair<uint, uint>> find(const T threshold, const uint window) {
    auto r = findSilence(d, s, threshold, window);
    regionsToTime(r);
    return r;
  }

private:
  enum Status {
    Silent, Loud, Undefined
  };

  void toggleSilence(Status st, uint pos, std::vector<std::pair<uint, uint>> & res) {
    if (st == Silent) {
        if (status != Silent) sBegin = pos;
        status = Silent;
      }
    else {
        if (status == Silent) res.push_back(std::pair<uint, uint>(sBegin, pos));
        status = Loud;
      }
  }

  void end(Status st, uint pos, std::vector<std::pair<uint, uint>> & res) {
    if ((status == Silent) && (st == Silent)) res.push_back(std::pair<uint, uint>(sBegin, pos));
  }

  static T delta(T * data, const uint window) {
    T min = std::numeric_limits<T>::max(), max = std::numeric_limits<T>::min();
    for (uint i = 0; i < window; ++i) {
        T c = data[i];
        if (c < min) min = c;
        if (c > max) max = c;
      }
    return max - min;
  }

  std::vector<std::pair<uint, uint>> findSilence(T * data, const uint size, const T threshold, const uint win) {
    std::vector<std::pair<uint, uint>> regions;
    uint window = win;
    uint pos = 0;
    Status s = Undefined;
    while ((pos + window) <= size) {
        if (delta(data + pos, window) < threshold) s = Silent;
        else s = Loud;
        toggleSilence(s, pos, regions);
        pos += window;
      }
    if (delta(data + pos, size - pos) < threshold) s = Silent;
    else s = Loud;
    end(s, pos, regions);
    return regions;
  }

  void regionsToTime(std::vector<std::pair<uint, uint>> & regions) {
    for (auto & r : regions) {
        r.first /= samp;
        r.second /= samp;
      }
  }

  T * d;
  uint sBegin, s, samp;
  Status status;
};

我还没有真正测试过,但它看起来应该可行。但是,它假定只有一个音频通道,您必须对其进行扩展才能使用多声道音频。以下是您使用它的方式:

SilenceFinder<audioDataType> finder(audioDataPtr, sizeOfData, sampleRate);
auto res = finder.find(threshold, scanWindow);
// and output the silent regions
for (auto r : res) std::cout << r.first << " " << r.second << std::endl;

另外请注意,它现在实现的方式,“切割”到静音区域将是非常突然的,这种“噪声门”类型的文件管理器通常带有攻击和释放参数,这样可以平滑结果。例如,可能有5秒的静音,中间只有一个小弹出,没有攻击和释放参数,你将得到5分钟分成两半,弹出实际上将保留,但使用那些你可以实现不同的灵敏度何时切断它。

答案 1 :(得分:1)

为了检查t1和t2之间的轨道部分是否为“无声”,计算t1和t2之间样本的均方根(RMS)。然后,只需检查RMS是否<=到某个阈值,您确定该值是否构成沉默&#39;。见http://en.wikipedia.org/wiki/Root_mean_square