java将16位pcm转换为8位

Question

我将pcm音频存储在字节数组中。每个样本16位。我想让它每样音频8位

有谁能提出一个好的算法来做到这一点吗

我没有提到比特率，因为我认为它对算法不重要——对吧

Answer 1

16位样本通常是有符号的，8位样本通常是无符号的，因此最简单的答案是，您需要将16位样本从有符号（16位样本几乎总是以-32768到+32767的范围存储）转换为无符号，然后获取结果的前8位。在C语言中，这可以表示为输出=（无符号字符）（（无符号短）（输入+32768）>>；8). 这是一个很好的开始，可能足以满足您的需求，但听起来不太好。这听起来很粗糙，因为“量化噪声”

量化噪声是原始输入和算法输出之间的差异。无论你做什么，你都会有噪音，而噪音平均为“半点”。对此你无能为力，但有办法让噪音变得不那么明显

量化噪声的主要问题是它容易形成图案。如果输入和输出之间的差异是完全随机的，实际上听起来很好，但是相反，对于波形的某一部分，输出会重复地太高，而对于下一部分，输出会太低。你的耳朵听到了这个图案

要获得听起来不错的结果，需要添加抖动。抖动是一种试图消除量化噪声的技术。最简单的抖动只是从噪声中去除模式，这样噪声模式就不会偏离实际的信号模式。更好的抖动可以更进一步，采取措施减少噪声，方法是将多个样本的误差值相加，然后在总误差大到值得校正时加入校正

你可以在网上找到各种抖动算法的解释和代码示例。一个好的研究领域可能是SoX工具http://en.wikipedia.org/wiki/SoX。检查声源的抖动效果，并尝试在启用和不启用抖动的情况下将各种声音从16位转换为8位。当转换为8位声音时，抖动会产生不同的质量，你会感到惊讶

Answer 2

标准化16位样本，然后按8位样本的最大值重新缩放

这会产生更精确的转换，因为每个样本的低8位不会被丢弃。然而，我的解决方案在计算上比选择的答案更昂贵

Answer 3

我现在不明白为什么只取高位字节是不够的，即丢弃每个样本的低位8位

当然，假设样本是线性的；如果它们不是这样的话，也许你需要做一些事情来线性化它们，然后再丢弃比特

short sixteenBit = 0xfeed;
byte eightBit = sixteenBit >> 8;
// eightBit is now 0xfe.

正如AShelly在一篇评论中所建议的，四舍五入可能是一个好主意，即如果我们要丢弃的字节高于其最大值的一半，则添加1：

eightBit += eightBit < 0xff && ((sixteenBit & 0xff) > 0x80);

针对0xff的测试实现了钳制，所以我们不需要冒险将1添加到0xff，并将其包装到0x00，这将是不好的