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So implementieren Sie die Audioverarbeitung für Webanwendungen mit Golang

王林
王林Original
2023-06-25 09:50:25970Durchsuche

Mit der Entwicklung des Internets ist die Audioverarbeitung zu einer immer wichtigeren Aufgabe geworden. Die Implementierung der Audioverarbeitung ist eine notwendige Fähigkeit für Webanwendungen. Als schnelle und effiziente Programmiersprache kann Golang auch zur Implementierung der Audioverarbeitung für Webanwendungen verwendet werden.

In diesem Artikel stellen wir vor, wie Sie mit Golang die Audioverarbeitung für Webanwendungen implementieren, einschließlich des Hochladens von Audiodateien, der Konvertierung von Audioformaten und der Extraktion von Audiofunktionen.

1. Audiodatei hochladen

Bevor Sie die Audioverarbeitung implementieren, müssen Sie zunächst Audiodateien hochladen. Das Drittanbieterpaket Gin kann in Golang verwendet werden, um eine schnelle Entwicklung von Webanwendungen zu erreichen.

Um den Datei-Upload zu implementieren, müssen Sie zunächst Eingabe-Tags im HTML-Code hinzufügen, um die Datei-Upload-Seite zu implementieren, wie unten gezeigt: 

<html>
  <head>
    <title>音频文件上传</title>
  </head>
  <body>
    <form enctype="multipart/form-data" action="/upload" method="post">
      <input type="file" name="file" />
      <input type="submit" value="上传" />
    </form>
  </body>
</html>

Dann können Sie Gin in Golang verwenden, um die Datei-Upload-Verarbeitungsfunktion zu implementieren. wie unten gezeigt: 

func uploadFile(c *gin.Context) {
  file, err := c.FormFile("file")
  if err != nil {
    log.Println(err)
    c.String(http.StatusBadRequest, "Bad request")
    return
  }

  // 保存上传的文件
  err = c.SaveUploadedFile(file, file.Filename)
  if err != nil {
    log.Println(err)
    c.String(http.StatusInternalServerError, "Internal server error")
    return
  }

  c.String(http.StatusOK, fmt.Sprintf("'%s' uploaded!", file.Filename))
}

2. Konvertierung des Audioformats

Bevor die Audioverarbeitung implementiert wird, muss das Format der hochgeladenen Audiodatei konvertiert werden, damit sie von nachfolgenden Verarbeitungsfunktionen verwendet werden kann. Sie können das Drittanbieterpaket goav in Golang verwenden, um die Konvertierung von Audioformaten zu implementieren.

Zuerst müssen Sie FFmpeg für goav installieren. Im Ubuntu-System können Sie den folgenden Befehl verwenden, um es zu installieren: 

sudo apt install ffmpeg

Anschließend können Sie goav zum Konvertieren von Audioformaten in Golang verwenden, z. B. zum Konvertieren des MP3-Formats in das WAV-Format , wie folgt: 

func convertAudioFormat(inputFile string, outputFile string) error {
  ctx := avutil.AvAllocContext()
  defer avutil.AvFree(ctx)

  // 打开输入音频文件
  if avformat.AvformatOpenInput(&ctx, inputFile, nil, nil) != 0 {
    return errors.New("无法打开输入音频文件")
  }
  defer avformat.AvformatCloseInput(ctx)

  // 检索音频流信息
  if avformat.AvformatFindStreamInfo(ctx, nil) < 0 {
    return errors.New("无法获取音频流信息")
  }

  // 寻找音频流索引
  audioIndex := -1
  for i := 0; i < int(ctx.NbStreams()); i++ {
    if ctx.Streams()[i].CodecParameters().CodecType() == avcodec.AVMEDIA_TYPE_AUDIO {
      audioIndex = i
      break
    }
  }
  if audioIndex < 0 {
    return errors.New("音频流不存在")
  }

  // 打开音频解码器
  codecParams := ctx.Streams()[audioIndex].CodecParameters()
  codec := avcodec.AvcodecFindDecoder(codecParams.CodecId())
  if codec == nil {
    return errors.New("无法打开音频解码器")
  }
  if codec.AvcodecOpen(codecParams) != 0 {
    return errors.New("无法打开音频解码器")
  }
  defer codec.AvcodecClose()

  // 打开输出音频文件
  outctx := avformat.AvformatAllocContext()
  defer avformat.AvformatFreeContext(outctx)
  if avformat.AvformatAllocOutputContext2(&outctx, nil, "wav", outputFile) != 0 {
    return errors.New("无法打开输出音频文件")
  }
  defer func() {
    avio.AvioClose(outctx.Pb())
    avformat.AvformatFreeContext(outctx)
  }()

  // 写入音频流头部信息
  stream := avformat.AvformatNewStream(outctx, nil)
  defer avutil.AvFree(stream.CodecParameters())
  if avcodec.AvCodecParametersCopy(stream.CodecParameters(), codecParams) != 0 {
    return errors.New("无法复制音频参数")
  }

  // 写入文件头部信息
  if outctx.Format().Flags()&avformat.AVFMT_NOFILE == 0 {
    if avio.AvioOpen(&outctx.Pb(), outputFile, avutil.AVIO_FLAG_WRITE) < 0 {
      return errors.New("无法打开输出文件")
    }
  }
  if avformat.AvformatWriteHeader(outctx, nil) < 0 {
    return errors.New("无法写入文件头部信息")
  }

  // 转换音频格式并写入文件
  packet := avcodec.AvPacketAlloc()
  defer avcodec.AvPacketUnref(packet)
  for {
    frame, err := codec.AvcodecReceiveFrame(packet)
    if err != nil {
      if err == avutil.ErrEOF || err == avutil.ErrEAGAIN {
        break
      } else {
        return errors.New("无法接收音频帧")
      }
    }
    if frame.Pts() != avutil.AvNoPts && codec.Avctx().TimeBase().Den() > 0 {
      frame.SetPts(avutil.AvRescaleQ(frame.Pts(), codec.Avctx().TimeBase(), stream.TimeBase()))
    }
    if frame.PktDts() != avutil.AvNoPts && codec.Avctx().TimeBase().Den() > 0 {
      frame.SetPktDts(avutil.AvRescaleQ(frame.PktDts(), codec.Avctx().TimeBase(), stream.TimeBase()))
    }
    if frame.PktPts() != avutil.AvNoPts && codec.Avctx().TimeBase().Den() > 0 {
      frame.SetPktPts(avutil.AvRescaleQ(frame.PktPts(), codec.Avctx().TimeBase(), stream.TimeBase()))
    }
    if avcodec.AvCodecSendFrame(codec, frame) != 0 {
      return errors.New("无法发送音频帧")
    }
    for {
      err := avcodec.AvCodecReceivePacket(codec, packet)
      if err != nil {
        if err == avutil.ErrEOF || err == avutil.ErrEAGAIN {
          break
        } else {
          return errors.New("无法接收音频数据包")
        }
      }
      packet.SetStreamIndex(stream.Index())
      if avformat.AvInterleavedWriteFrame(outctx, packet) < 0 {
        return errors.New("无法写入音频数据包")
      }
      avcodec.AvPacketUnref(packet)
    }
    avutil.AvFrameFree(&frame)
  }

  // 写入文件尾部信息
  if avformat.AvWriteTrailer(outctx) < 0 {
    return errors.New("无法写入文件尾部信息")
  }

  return nil
}

3. Audio-Feature-Extraktion

Schließlich müssen wir einige Audio-Feature-Extraktionsalgorithmen implementieren, um Audiodateien zu verarbeiten.

Zum Beispiel können Sie das Paket go-dsp verwenden, um die Kurzzeit-Fourier-Transformation (STFT) zu implementieren, um Audiodateien in Spektrogramme umzuwandeln. Wie unten gezeigt: 

func stft(signal []float64, windowSize int, overlap float64) [][]complex128 {
  hopSize := int(float64(windowSize) * (1.0 - overlap))
  fftSize := windowSize / 2

  stftMatrix := make([][]complex128, 0)

  for i := 0; i+windowSize < len(signal); i += hopSize {
    segment := signal[i : i+windowSize]
    window := dsp.NewWindow(windowSize, dsp.Hamming)

    fftIn := make([]complex128, windowSize)
    for j := range segment {
      fftIn[j] = complex(segment[j], 0)
    }
    window.Apply(fftIn)
    fftOut := make([]complex128, fftSize)
    for j := range fftOut {
      fftOut[j] = 0
    }
    fft.FFT(fftOut, fftIn)

    stftRow := make([]complex128, fftSize)
    for j := range stftRow {
      stftRow[j] = fftOut[j]
    }
    stftMatrix = append(stftMatrix, stftRow)
  }

  return stftMatrix
}

Darüber hinaus können Sie das go-dsp-Paket auch verwenden, um andere Audio-Feature-Extraktionsalgorithmen wie MFCC (Mel Cepstral Coefficient) oder ZCR (Zero Crossing Rate) usw. zu implementieren.

Zusammenfassend stellt dieser Artikel vor, wie Sie mit Golang die Audioverarbeitung für Webanwendungen implementieren, einschließlich des Hochladens von Audiodateien, der Konvertierung von Audioformaten und der Extraktion von Audiofunktionen. Diese Fähigkeiten können Entwicklern, die Webanwendungen entwickeln, dabei helfen, Audiodaten besser zu verarbeiten und Benutzern ein besseres Benutzererlebnis zu bieten.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonSo implementieren Sie die Audioverarbeitung für Webanwendungen mit Golang. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!

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