将 16 位 PCM Wave 数据转换为浮点数的正确方法答案

【问题标题】：Correct way to Convert 16bit PCM Wave data to float将 16 位 PCM Wave 数据转换为浮点数的正确方法
【发布时间】：2011-06-05 12:55:35
【问题描述】：

我有一个 16 位 PCM 格式的波形文件。我有byte[] 中的原始数据和一种提取样本的方法，我需要它们以浮点格式，即float[] 来进行傅里叶变换。这是我的代码，这看起来对吗？我正在使用 Android，所以 javax.sound.sampled 等不可用。

private static short getSample(byte[] buffer, int position) {
  return (short) (((buffer[position + 1] & 0xff) << 8) | (buffer[position] & 0xff));
}

...

float[] samples = new float[samplesLength];
  for (int i = 0;i<input.length/2;i+=2){
    samples[i/2] = (float)getSample(input,i) / (float)Short.MAX_VALUE;
  }

【问题讨论】：

另见：stackoverflow.com/questions/15087668/…

标签： java android pcm audio-processing

【解决方案1】：

我有一个类似的解决方案，但恕我直言，更简洁一些。不幸的是，据我所知，没有好的库方法：*这假设偶数字节是低字节

private static float[] bytesToFloats(byte[] bytes) {
    float[] floats = new float[bytes.length / 2];
    for(int i=0; i < bytes.length; i+=2) {
        floats[i/2] = bytes[i] | (bytes[i+1] << 8);
    }
    return floats;
}

【讨论】：

这仅适用于未签名的 PCM，对吧？否则，您需要从每对字节中的第二个中屏蔽符号位。
@hertzsprung : 你能解释一下在签名 PCM 的情况下该怎么做吗？

【解决方案2】：

您可以尝试使用 ByteBuffer API。 http://developer.android.com/reference/java/nio/ByteBuffer.html#asFloatBuffer()

【讨论】：

【解决方案3】：

正如 hertzsprung 所指出的，jk 的答案。仅适用于未签名的 PCM。在 Android 上，PCM16 是大端签名的，因此您需要考虑潜在的负值，编码为 two's complement。这意味着我们需要检查高字节是否大于 127，如果是，则先从中减去 256，然后再乘以 256。

private static float[] bytesToFloats(byte[] bytes) {
    float[] floats = new float[bytes.length / 2];
    for(int i=0; i < bytes.length; i+=2) {
        floats[i/2] = bytes[i] | (bytes[i+1] < 128 ? (bytes[i+1] << 8) : ((bytes[i+1] - 256) << 8));
    }
    return floats;
}

【讨论】：