从音频中绘制波形的算法

Question

我想从原始音频文件中绘制波形。我使用FFmpeg对音频文件进行了解复用/解码，并且我有这些信息：采样缓冲区，采样缓冲区的大小，音频文件的持续时间（以秒为单位），采样率（44100,4800等），采样大小，采样格式（uint8，int16，int32，float，double）和原始音频数据本身。

挖掘在互联网上，我发现这个算法（更多here）：

白噪声：

算法

所有你需要做的是随机每个样本从幅度到 幅度。我们并不关心大多数情况下的频道数量，因此我们只需用新的随机数填充每个样本。

Random rnd = new Random(); 
short randomValue = 0; 

for (int i = 0; i < numSamples; i++) 
{ 
    randomValue = Convert.ToInt16(rnd.Next(-amplitude, amplitude)); 
    data.shortArray[i] = randomValue; 
} 

这真的很不错，但我并不想得出这种方式，但这种方式：

有如何我可以使用来绘制任何算法或想法我有什么信息？

Answer 1

首先，您需要确定屏幕上每个样本的最终位置。

int x = x0 + sample_number * (xn - x0)/number_of_samples; 

现在，对于具有相同x所有样品中，确定最小和分别最大为正值和负值。绘制一条垂直线，一条从负极性到正极极性的黑暗线，然后从极性极小体到正极极性之间的一个小极体。

编辑：想想这个多一点，你可能想用平均值而不是最小值作为内线。

Answer 2

底部图形只包含更长的时间跨度，所以如果您增加了numSamples，则会得到更紧密的图形。但是在白噪声下，你不会看到正常声音/音乐中会出现的高峰和低谷。

所以，如果你可以增加你的样本量，或者至少增加你的样本周期（X轴），你将开始模拟底部图表。使用其中两个来获得立体声效果。

Answer 3

有一个不错的节目audiowaveform来自英国广播公司R & D做你想做的，你可以咨询他们的来源。

Answer 4

我想你是指这里描述的波形。

http://manual.audacityteam.org/o/man/audacity_waveform.html

我没有看到整个页面。但是每个垂直条代表一个波形采样窗口。深蓝色是该窗口中的最大正值和最小负值（我认为）。而浅蓝色是RMS均方根。 http://www.mathwords.com/r/root_mean_square.htm。 （基本上你在每个窗口内平均值，取平均值，然后平方根。

希望这会有所帮助。

Answer 5

showwavespic

ffmpeg可以得出与showwavespic过滤器的波形。

ffmpeg -i input -filter_complex "showwavespic=split_channels=1" output.png 

的选项见showwavespic filter documentation。

showwaves

您也可以使实时波形的视频与showwaves过滤器。

ffmpeg -i input -filter_complex \ 
"showwaves=s=600x240:mode=line:split_channels=1,format=yuv420p[v]" \ 
-map "[v]" -map 0:a -movflags +faststart output.mp4 

查看showwaves filter documentation的选项。

Answer 6

第二波形可能是一个简单的之字形图形的列近似。

每一列是从先前采样幅度与当前样本幅度的线。

因此，将所有样本作为预先测试的点读取到画布或纹理中，然后，一旦您完成了该操作，就可以执行两种情况，使用条而不是点，向上绘制至最后一个样本或向上取决于哪一个更高，只要你画一条线到两条线。这确保了波形很小，下一个采样之间的能量较低，而高能量则较高。

您可以为它定义别名并测量多个样本，它只取决于您正在运行的硬件，如果您想读取1000ds样本并制作波形的巨大二维数组表示，然后将其向下变为较小的可显示图像，或者如果您只想运行512个样本并更新速度较快。在程序中使用2d画布时，应该快速制作512个以上样本的详细波形。

...不同的选项是一样的，在其它应答的灰度波形，从+当前样本吸取绝对值线至CURRENT样品。

它有助于平均多个样本，即曾经4次采样或获得每4个样本的最大有少不稳定图，它的快速走样的孩子。