前言

上一篇我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了PCM音頻的保存格式，這一篇我們通過(guò)掌握的知識(shí)，完成PCM音頻的單聲道和雙聲道的互相轉(zhuǎn)換。

正文

首先我們把上一篇的最核心部分貼出來(lái)：

我們首先完成單聲道轉(zhuǎn)雙聲道的操作。

單聲道轉(zhuǎn)雙聲道

單聲道轉(zhuǎn)雙聲道的基本原理：

由圖可知，我們需要把單聲道的每一份數(shù)據(jù)都拷貝一份到右聲道，這樣使用雙聲道播放就沒有問題了。

首先我錄制了一個(gè)音頻保存到ArrayList中：

private val recordThread = Thread(Runnable {val iMinBufferSize = AudioRecord.getMinBufferSize(Constants.SAMPLE_RATE,currentChannel,AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT)val audioRecord = AudioRecord(MediaRecorder.AudioSource.MIC,Constants.SAMPLE_RATE,currentChannel,AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT,iMinBufferSize)audioRecord.startRecording()monoByteList.clear()val recordBytes = ByteArray(iMinBufferSize)var lastTime = 0Lvar pcmSize = 0while (lastTime < recordTime * 1000000L) {val readSize = audioRecord.read(recordBytes, 0, recordBytes.size)// 保存音頻數(shù)據(jù)到ArrayList中monoByteList.addAll(recordBytes.asList())pcmSize += readSizelastTime = pcmSize * 1000000L / 2 / Constants.SAMPLE_RATE}audioRecord.stop()audioRecord.release()recordCallback()} )

錄制的是16位的數(shù)據(jù)，所以我們每一個(gè)采樣的數(shù)據(jù)會(huì)占據(jù)兩位，所以在拷貝的過(guò)程中，我們也要每?jī)晌豢截愐淮?#xff1a;

private val convertMonoToStereoThread = Thread(Runnable {// 單聲道轉(zhuǎn)雙聲道// 雙聲道的存儲(chǔ)格式為 LRLRLR// 所以把左聲道的內(nèi)容拷貝到右聲道即可for (index in 0 until monoByteList.size step 2) {// 目前保存的是16位的數(shù)據(jù)，所以要復(fù)制前兩位stereoByteList.add(monoByteList[index])stereoByteList.add(monoByteList[index + 1])// 目前保存的是16位的數(shù)據(jù)，所以要復(fù)制前兩位stereoByteList.add(monoByteList[index])stereoByteList.add(monoByteList[index + 1])}convertCallback() })

單聲道轉(zhuǎn)聲道的操作就完成了。

雙聲道轉(zhuǎn)單聲道的操作

雙聲道轉(zhuǎn)單聲道的原理：

雙聲道轉(zhuǎn)單聲道有兩種做法：
1、丟棄其中一路數(shù)據(jù)（丟失左聲道或右聲道的數(shù)據(jù)）
2、兩路數(shù)據(jù)相加的平局值。（也可以是其他算法）

第一種做法：丟棄一路數(shù)據(jù)

我們可以按照單聲道雙聲道的做法，每四位取前兩位或后兩位的數(shù)據(jù)即可。但是這里我們換一種做法。

// 保存了錄制的16位雙聲道音頻數(shù)據(jù)，過(guò)程省略，里面保存類型Byte stereoByteList// 目標(biāo)輸出ArrayList，類型為Short，如果你需要Byte數(shù)據(jù)，可以再自行轉(zhuǎn)換一次 monoByteList// 開始轉(zhuǎn)換 private fun convertStereoToMono() {thread {// 雙聲道轉(zhuǎn)單聲道// 方案1：丟掉一路數(shù)據(jù)，此方法最簡(jiǎn)單// 這里只取左聲道的聲音monoByteList.clear()// ByteOrder.LITTLE_ENDIAN 從小到大 ，高位在后// ByteOrder.BIG_ENDIAN 從大到小，高位在前，默認(rèn)val shortBuffer = ByteBuffer.wrap(stereoByteList.toByteArray()).order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN).asShortBuffer()for (index in 0 until shortBuffer.capacity() step 2) {monoByteList.add(shortBuffer.get(index))}convertCallback()}}

這里我們使用了ByteBuffer幫助我們把Byte轉(zhuǎn)成Short。其中有一個(gè)很重要的坑，就是設(shè)置Byte轉(zhuǎn)Short的規(guī)則：

ByteOrder.LITTLE_ENDIAN 從小到大 ，高位在后
ByteOrder.BIG_ENDIAN 從大到小，高位在前，默認(rèn)

short的長(zhǎng)度為16位，所以需要兩個(gè)8位的Byte一起保存，其中一個(gè)Byte保存的是前8位，也就是高位另外的一個(gè)Byte保存的后8位，也就是低位。

所以我們一定要確保高低位的順序，否則得到的Short一定是錯(cuò)的，經(jīng)過(guò)測(cè)試，錄制的音頻是低位在前，所以我們修改ByteBuffer默認(rèn)的高位在前的配置：

ByteBuffer.wrap(stereoByteList.toByteArray()).order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN).asShortBuffer() // 讀取指定位置的Short val short = shortBuffer.get(index)

相同的原理，我們需要Byte轉(zhuǎn)Int都可以借助對(duì)應(yīng)的Buffer進(jìn)行讀取，非常的方便。

第二種做法：左右聲道取平局值

// 保存了錄制的16位雙聲道音頻數(shù)據(jù)，過(guò)程省略，里面保存類型Byte stereoByteList// 目標(biāo)輸出ArrayList，類型為Short，如果你需要Byte數(shù)據(jù)，可以再自行轉(zhuǎn)換一次 monoByteListprivate fun convertStereoToMono() {thread {// 雙聲道轉(zhuǎn)單聲道monoByteList.clear()// ByteOrder.LITTLE_ENDIAN 從小到大 ，高位在后// ByteOrder.BIG_ENDIAN 從大到小，高位在前，默認(rèn)val shortBuffer = ByteBuffer.wrap(stereoByteList.toByteArray()).order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN).asShortBuffer()// 方案二：把左右聲道的聲音相加，取平均值// 使用kotlin的位運(yùn)算 and shl等，無(wú)法得到正確的byte轉(zhuǎn)short，short轉(zhuǎn)initfor (index in 0 until shortBuffer.capacity() step 2) {monoByteList.add((shortBuffer.get(index) + shortBuffer.get(index + 1) / 2).toShort())}convertCallback()}}

基本流程和第一種方法一樣，如果是你用的Java，你還可以通過(guò)位運(yùn)算進(jìn)行Short和Byte的轉(zhuǎn)換，但是kotlin的對(duì)應(yīng)的運(yùn)算符卻無(wú)法正確轉(zhuǎn)換，具體原因還不清楚，這也是為什么我使用了Buffer進(jìn)行轉(zhuǎn)換的原因。

總結(jié)

只要我們掌握了PCM的保存格式，單聲道和雙聲道的互相轉(zhuǎn)換還是非常輕松的，下一篇我們來(lái)了解一下新的音頻格式：WAV。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Android音视频系列（七）：PCM音频单声道与双声道的相互转换的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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