php - 在 PHP 中渲染波形 - 如何生成更压缩的渲染？

Question

我在 PHP 中渲染一个波形，方法是使用 lame 编码器对其进行下采样，然后根据生成的数据点绘制波形。我目前收到这样的图片:

我想做的是修改我的代码，使波形的表观动态范围基本上得到“压缩”。要生成看起来更像这样的波形:

我目前用来渲染每个数据点高度的公式如下:-

 // draw this data point
          // relative value based on height of image being generated
          // data values can range between 0 and 255
           $v = (int) ( $data / 255 * $height );


          // don't print flat values on the canvas if not necessary
          if (!($v / $height == 0.5 && !$draw_flat))
            // draw the line on the image using the $v value and centering it vertically on the canvas
            imageline(
              $img,
              // x1
              (int) ($data_point / DETAIL),
              // y1: height of the image minus $v as a percentage of the height for the wave amplitude
              $height * $wav - $v,
              // x2
              (int) ($data_point / DETAIL),
              // y2: same as y1, but from the bottom of the image
              $height * $wav - ($height - $v),
              imagecolorallocate($img, $r, $g, $b)
            );      

实际振幅由这段代码的第一行定义:-

  $v = (int) ( $data / 255 * $height );

不幸的是，我的数学技能充其量也很差。我需要做的基本上是将“曲线”应用于 $v 的值，以便当输入到方程中的数字较低时，结果输出较高，并且随着输入数字的增加，方程会减少放大，直到最后输入达到 255，输出也应为 255。曲线也应为输入为 0 时输出也为 0。

如果不清楚，我深表歉意，但我发现这个问题很难用我有限的数学经验来表达。

也许视觉表示有助于描述我的意图:-

当 $v 的值为 0 或 255 时，等式的输出应恰好为输入(0 或 255)。但是，当输入介于两者之间时，它应该遵循上面曲线的结果输出。 (以上只是粗略的图解说明。)

编辑:

基于 Alnitiks 的“pow”函数解决方案，我现在生成的波形如下所示:-

使用 $v 变量的替换方程如下:-

 $v = pow($data / 255.0, 0.4) * $height;

我已经尝试提高 0.4 的值，但结果仍然不如预期。

编辑 2:

这里要求的是我的 $data 变量的原始数据转储:

Raw Data

在用于绘制波形之前，它被传递到等式中以返回 $v(您可以在我上面发布的原始代码中看到我对变量 $v 所做的操作。$height 很简单，就是我拥有的像素高数设置要渲染的图像。

此数据是以逗号分隔的值列表。我希望这有帮助。看来您断言平均值为 128 是正确的。到目前为止，我一直无法理解您对此的更正。恐怕有点超出我目前的理解。

Answer 1

没有数学技能(可能对快速显示有用):

您有 256 个可能的值。创建一个包含以下每个值的“动态”值的数组:

$dynamic = array(
   0 => 0,
   1 => 2,
   ...
);

大功告成，就可以轻松获取动态值了:

$v = (int) ($dynamic[(int) $data / 255] * $height);

您可能会损失一些精度，但这可能很有用。

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自然动态值由数学生成 sine和余弦函数，在 PHP 中这个 sin^­Docs (以及那里链接的其他人)。

您也可以使用循环和该函数来预填充数组并重新使用数组，这样您就有了预先计算的值:

$sine = function($v)
{
    return sin($v * 0.5 * M_PI);
};

$dynamic = array();
$base = 255;
for ($i = 0; $i <= $base; $i++)
{
    $dynamic[$i] = $i/$base;
}

$dynamic = array_map($sine, $dynamic);

我这里使用了一个可变函数，所以你可以写多个并且可以很容易地测试哪个符合你的需求。