ADPCM.rar_AUD_adpcm_adpcm 4bit_adpcm 波形_简单ADPCM

ADPCM压缩算法 　　ADPCM(Adaptive Differential Pulse Code Modulation)，是一种针对 16bits( 或8bits或者更高) 声音波形数据的一种有损压缩算法,它将声音流中每次采样的 16bit 数据以 4bit 存储,所以压缩比 1:4. 而且压缩/解压缩算法非常简单,所以是一种低空间消耗，高质量高效率声音获得的好途径。保存声音的数据文件后缀名为 .AUD 的大多用ADPCM 压缩。 　　ADPCM 主要是针对连续的波形数据的，保存的是波形的变化情况，以达到描述整个波形的目的，由于它的编码和解码的过程却很简洁，列在后面，相信大家能够看懂。 　　8bits采样的声音人耳是可以勉强接受的，而 16bit 采样的声音可以算是高音质了。ADPCM 算法却可以将每次采样得到的 16bit 数据压缩到 4bit 。需要注意的是，如果要压缩/解压缩得是立体声信号，采样时，声音信号是放在一起的，需要将两个声道分别处理。 ADPCM 压缩过程 　　首先我们认为声音信号都是从零开始的,那么需要初始化两个变量 　　　　int index=0,prev_sample=0; 　　下面的循环将依次处理声音数据流，注意其中的 getnextsample() 应该得到一个 16bit 的采样数据，而 outputdata() 可以将计算出来的数据保存起来，程序中用到的 step_table[],index_adjust[] 附在后面： 　　　　int index=0,prev_sample:=0; 　　　　while (还有数据要处理) 　　　　{ 　　　　　　cur_sample=getnextsample();　　　　　　　　// 得到当前的采样数据 　　　　　　delta=cur_sample-prev_sample;　　　　　　　// 计算出和上一个的增量 　　　　　　if (delta<0) delta=-delta,sb=8;　　　　　　// 取绝对值 　　　　　　else sb = 0 ;　　　　　　　　　　　　　　　// sb 保存的是符号位 　　　　　　code = 4*delta / step_table[index];　　　　// 根据 steptable[]得到一个 0-7 的值 　　　　　　if (code>7) code=7;　　　　　　　　　　　　// 它描述了声音强度的变化量 　　　　　　index += index_adjust[code] ;　　　　　　　// 根据声音强度调整下次取steptable 的序号 　　　　　　if (index<0) index=0;　　　　　　　　　　　// 便于下次得到更精确的变化量的描述 　　　　　　else if (index>88) index=88; 　　　　　　prev_sample=cur_sample; 　　　　　　outputode(code|sb);　　　　　　　　　　　　// 加上符号位保存起来 　　　　} 　　有关ADPCM压缩过程更详细的信息，参见本站 ADPCM压缩过程演示程序 ADPCM 解压缩过程 　　接压缩实际是压缩的一个逆过程，同样其中的 getnextcode() 应该得到一个编码，,而 outputsample() 可以将解码出来的声音信号保存起来。这段代码同样使用了同一个的 setp_table[] 和 index_adjust() 附在后面： 　　　　int index=0,cur_sample=0; 　　　　while (还有数据要处理) 　　　　{ 　　　　　　　　code=getnextcode();　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　// 得到下一个数据 　　　　　　　　if ((code & 8) != 0) sb=1 else sb=0; 　　　　　　　　code&=7;　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　// 将 code 分离为数据和符号 　　　　　　　　delta = (step_table[index]*code)/4+step_table[index]/8;　　　　　// 后面加的一项是为了减少误差 　　　　　　　　if (sb==1) delta=-delta; 　　　　　　　　cur_sample+=delta; 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　// 计算出当前的波形数据 　　　　　　　　if (cur_sample>32767) output_sample(32767); 　　　　　　　　else if (cur_sample<-32768) output_sample(-32768); 　　　　　　　　else output_sample(cur_sample); 　　　　　　　　index+=index_adjust[code]; 　　　　　　　　if (index<0) index=0; 　　　　　　　　if (index>88) index=88; 　　　　　} 　　有关ADPCM解压过程更详细的信息，参见本站 ADPCM解压过程演示程序 附表 　　　　　int index_adjust[8] = {-1,-1,-1,-1,2,4,6,8}; 　　　　　int step_table[89] = 　　　　　{ 　　　　　　　7,8,9,10,11,12,13,14,16,17,19,21,23,25,28,31,34,37,41,45, 　　　　　　　50,55,60,66,73,80,88,97,107,118,130,143,157,173,190,209,230,253,279,307,337,371, 　　　　　　　408,449,494,544,598,658,724,796,876,963,1060,1166,1282,1411,1552,1707,1878,2066, 　　　　　　　2272,2499,2749,3024,3327,3660,4026,4428,4871,5358,5894,6484,7132,7845,8630,9493, 　　　　　　　10442,11487,12635,13899,15289,16818,18500,20350,22385,24623,27086,29794,32767 　　　　　} 特殊ADPCM压缩 　　根据ADPCM压缩/解压原理，本站提供了 3bits ADPCM 和 4bits ADPCM 压缩程序，另外还提供 ADPCM系数表设计程序 下载。 AUD文件结构 　　关于 WestWood 的 .AUD 文件，结构比较简单，这里顺带提一下，有兴趣可以自己写处理AUD文件的程序，其 8bit 的声音压缩算法尚不知晓，但用的最广泛的 16bit 声音正是用 ADPCM 压缩，每个 AUD 文件都有一个文件头，结构如下： 　　　　struct 　　　　{ 　　　　　　unsigned short int samplespersec ;　　　 // 频率 　　　　　　long int size;　　　　　　　　　　　　　 // 除掉文件头的大小 　　　　　　long int outsize;　　　　　　　　　　　　// 输出数据大小 (通常是 4 倍) 　　　　　　unsigned char flags;　　　　　　　　　　 // 位 0 描述是否立体声,位 1 描述是否 16 bit 　　　　　　unsigned char type ;　　　　　　　　　　 // 1=WW 压缩,99=IMA ADPCM 　　　　} 　　AUD文件的声音信号是按块存放的,每块大约 512 字节,每一块都有一个块头结构: 　　　　struct 　　　　{ 　　　　　　unsigned short int size; // 压缩过的数据大小 　　　　　　unsigned short int outsize; // 输出数据大小 (通常是 4 倍) 　　　　　　long int id; // 永远是 0x0000DEAF 　　　　}