java - 带符号的 16 位 PCM 转换不工作。为什么？

Question

在过去的两天里，我一直在尝试在 Android 上操作 16 位 PCM 数据，但收效甚微。我目前正在使用 WAV recorder捕捉音频。在使用 randomAccessWriter 写入缓冲区之前的 onPeriodicNotification(AudioRecord recorder) 方法中，我将缓冲区发送到自定义类，以操作样本，并将样本保存回缓冲区。我的自定义类中的方法如下:

由于缓冲区是一个字节数组，我首先将它们转换成短裤，现在一个短裤代表一帧(只有一个 channel )。我将实现 FFT 算法，一旦我克服了这个障碍，它需要输入是一个 float 组——所以我将每个短整数转换成一个 float 。现在，将数据写入 WAV 文件的 randomAccessWriter 接受一个字节数组，并期望每个帧为 2 个字节。因此，我将每个 float 转换回 short 并使用 ByteBuffer 重建一个字节数组，然后将其返回。当我运行我的记录器应用程序时，通过上面的代码发送缓冲区，一切都很好。

我尝试使用一个简单的语音调制算法来测试录音是否被修改，算法放在TODO注释的地方:

现在，如果我在我的 iPhone 上使用上述代码，音频样本将被转换，尽管数据本身是 32 位 float 。但是，在 Android 上，当我重新运行录音机应用程序并插入上述代码时，所产生的只是白噪声。在我可以使用上述代码成功修改样本之前，我无法继续我的 FFT 算法。

为什么会这样？如果了解该主题的人可以阐明该主题，我将不胜感激。

已解决 - 作者:Bjorn Roche

根本原因:记录是在 Little Endian 中提供数据，而 Java shorts 在 Big Endian 中；当使用两种不同形式应用函数时，会产生白噪声。下面的代码展示了如何接收 Little Endian 字节数组，转换为 Big Endian float 组并返回 Little Endian 字节数组。虽然 float 你可以做任何你想做的事，但我现在将使用我的 FFT 算法:

public byte[] manipulateSamples(byte[] data,
                                int samplingRate,
                                int numFrames,
                                short numChannels) {

    // Convert byte[] to short[] (16 bit) to float[] (32 bit) (End result: Big Endian)
    ShortBuffer sbuf = ByteBuffer.wrap(data).asShortBuffer();
    short[] audioShorts = new short[sbuf.capacity()];
    sbuf.get(audioShorts);

    float[] audioFloats = new float[audioShorts.length];

    for (int i = 0; i < audioShorts.length; i++) {
        audioFloats[i] = ((float)Short.reverseBytes(audioShorts[i])/0x8000);
    }

    // Do your tasks here.

    // Convert float[] to short[] to byte[] (End result: Little Endian)
    audioShorts = new short[audioFloats.length];
    for (int i = 0; i < audioFloats.length; i++) {
        audioShorts[i] = Short.reverseBytes((short) ((audioFloats[i])*0x8000));
    }

    byte byteArray[] = new byte[audioShorts.length * 2];
    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap(byteArray);
    sbuf = buffer.asShortBuffer();
    sbuf.put(audioShorts);
    data = buffer.array();

    return data;

}

Answer 1

你的问题是 java 中的 shorts 是 bigendian，但如果你从 WAV 文件中获取数据，则数据是 little endian。