音频混音算法的实现

音频混音算法的实现

1、线性叠加后求平均

优点：不会产生溢出，噪音较小；

缺点：衰减过大，影响通话质量；

short  remix(short buffer1,short buffer2){    int value = buffer1 + buffer2;    return (short)(value/2);}

2、归一化混音(自适应加权混音算法)

思路：使用更多的位数(32 bit)来表示音频数据的一个样本，混完音后在想办法降低其振幅，使其仍旧分布在16 bit所能表示的范围之内，这种方法叫做归一法；

方法：为避免发生溢出，使用一个可变的衰减因子对语音进行衰减。这个衰减因子也就代表语音的权重，衰减因子随着音频数据的变化而变化，所以称为自适应加权混音。当溢出时，衰减因子较小，使得溢出的数据在衰减后能够处于临界值以内，而在没有溢出时，又让衰减因子慢慢增大，使数据较为平缓的变化。

void Mix(char sourseFile[10][SIZE_AUDIO_FRAME],int number,char *objectFile){    //归一化混音    int const MAX=32767;    int const MIN=-32768;     double f=1;    int output;    int i = 0,j = 0;    for (i=0;i<SIZE_AUDIO_FRAME/2;i++)    {        int temp=0;        for (j=0;j<number;j++)        {            temp+=*(short*)(sourseFile[j]+i*2);        }                        output=(int)(temp*f);        if (output>MAX)        {            f=(double)MAX/(double)(output);            output=MAX;        }        if (output<MIN)        {            f=(double)MIN/(double)(output);            output=MIN;        }        if (f<1)        {            f+=((double)1-f)/(double)32;        }        *(short*)(objectFile+i*2)=(short)output;    }}

3、下面是我从newlc上找到的一个关于PCM脉冲编码的音频信号的混音实现，其中包含了一个关键的混音算法！

if( data1 < 0 && data2 < 0)    date_mix = data1+data2 - (data1 * data2 / -(pow(2,16-1)-1));else    date_mix = data1+data2 - (data1 * data2 / (pow(2,16-1)-1));

4、切割时间片，重采样算法

可以把各个通道的声音叠到一起，让声音的采样率按倍增加，如果提高声音的播放频率，声音可以正常的播放，声音实现了叠加；如果不想修改声音的播放输出频率，可以通过声音的重采样后输出自己想要的输出频率；

5、下面是上面的混音的测试代码：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <math.h> #define IN_FILE1 "1.wav"#define IN_FILE2 "2.wav"#define OUT_FILE "remix.pcm" #define SIZE_AUDIO_FRAME (2) void Mix(char sourseFile[10][SIZE_AUDIO_FRAME],int number,char *objectFile){    //归一化混音    int const MAX=32767;    int const MIN=-32768;     double f=1;    int output;    int i = 0,j = 0;    for (i=0;i<SIZE_AUDIO_FRAME/2;i++)    {        int temp=0;        for (j=0;j<number;j++)        {            temp+=*(short*)(sourseFile[j]+i*2);        }                        output=(int)(temp*f);        if (output>MAX)        {            f=(double)MAX/(double)(output);            output=MAX;        }        if (output<MIN)        {            f=(double)MIN/(double)(output);            output=MIN;        }        if (f<1)        {            f+=((double)1-f)/(double)32;        }        *(short*)(objectFile+i*2)=(short)output;    }} int main(){    FILE * fp1,*fp2,*fpm;    fp1 = fopen(IN_FILE1,"rb");    fp2 = fopen(IN_FILE2,"rb");    fpm = fopen(OUT_FILE,"wb");         short data1,data2,date_mix;    int ret1,ret2;    char sourseFile[10][2];     while(1)    {        ret1 = fread(&data1,2,1,fp1);        ret2 = fread(&data2,2,1,fp2);        *(short*) sourseFile[0] = data1;        *(short*) sourseFile[1] = data2;                 if(ret1>0 && ret2>0)        {            Mix(sourseFile,2,(char *)&date_mix);            /*            if( data1 < 0 && data2 < 0)                date_mix = data1+data2 - (data1 * data2 / -(pow(2,16-1)-1));            else                date_mix = data1+data2 - (data1 * data2 / (pow(2,16-1)-1));*/                             if(date_mix > pow(2,16-1) || date_mix < -pow(2,16-1))                printf("mix error\n");        }        else if( (ret1 > 0) && (ret2==0))        {            date_mix = data1;        }        else if( (ret2 > 0) && (ret1==0))        {            date_mix = data2;        }        else if( (ret1 == 0) && (ret2 == 0))        {            break;        }        fwrite(&date_mix,2,1,fpm);    }    fclose(fp1);    fclose(fp2);    fclose(fpm);    printf("Done!\n");}