Java ベースのオーディオ処理方法と実践

デジタル時代の継続的な発展に伴い、サウンドは人々の日常生活に欠かせないものになりました。オーディオの分野でも、オーディオ処理技術は常に発展し、向上しています。このプロセスでは、Java 言語は強力なプログラミング言語として、オーディオ処理にも多くの用途があります。この記事では、Java ベースのオーディオ処理方法と実践方法を紹介します。

オーディオ処理テクノロジーは、オーディオ収集、オーディオ処理、オーディオ再生の 3 つのカテゴリに分類できます。 Java では、Java Sound API と Java Media Framework を使用してこれらの機能を完成させることができます。また、JAVE (Java Audio Video Encoder) などのサードパーティのライブラリを使用してこれらの機能を強化することもできます。

1. オーディオ コレクション

オーディオ コレクションはオーディオ処理の最初のステップであり、主に外部オーディオ信号を取得するために使用されます。 Java では、Java Sound API の TargetDataLine クラスを使用してオーディオ収集を実装できます。まず、収集するオーディオ データの形式を指定する必要がある TargetDataLine のインスタンス オブジェクトを取得する必要があります。この形式は、サンプリング レート、チャネル数、サンプル値あたりのビット数などの情報を含む AudioFormat クラスを通じて定義できます。

次に、start() メソッドを使用して TargetDataLine を開始し、read() メソッドを呼び出してオーディオ データを読み取ります。 read() メソッドは、指定された量のオーディオ データを入力バッファから読み取り、バイト配列に格納します。

.

// 定义音频格式
AudioFormat format = new AudioFormat(44100, 16, 2, true, true);

// 获取TargetDataLine实例对象
DataLine.Info info = new DataLine.Info(TargetDataLine.class, format);
TargetDataLine line = (TargetDataLine) AudioSystem.getLine(info);

// 开始采集音频数据
line.open(format);
line.start();
byte[] buffer = new byte[1024];
int count = line.read(buffer, 0, buffer.length);

2. 音声処理

音声処理とは、音声信号を取得した後に、ノイズリダクション、残響処理、イコライザーなどを含む一連の処理を行うことです。 。 Java では、オーディオ データはカスタム クラスを通じて、またはサードパーティ ライブラリの助けを借りて処理できます。

1. カスタム クラスで音声データを処理する

カスタム クラスで音声データを処理する基本的な方法は、読み取った音声データを数値に変換し、その数値を比較することです。それを処理し、最終的に処理結果を音声データに戻します。

例: オーディオ データの二重処理

// 对采样值进行加倍处理
for (int i = 0; i < buffer.length; i = i + 2) {
    byte b1 = buffer[i];
    byte b2 = buffer[i + 1];

    short s = (short) ((b2 << 8) | b1);
    s *= 2;

    buffer[i] = (byte) s;
    buffer[i + 1] = (byte) (s >> 8);
}

2. サードパーティ ライブラリ

a. JAVE (Java Audio Video Encoder)

JAVE は、オーディオおよびビデオ ファイルを処理するためのさまざまな方法を提供する Java オーディオおよびビデオ コーデックです。 FFMpeg、Mencoder、その他のビデオ コーデックをカプセル化し、Java 開発者に、よりシンプルで簡単な使用方法を提供します。

その一般的な操作には、オーディオのトランスコーディング、オーディオの編集、オーディオの結合、オーディオの抽出などが含まれます。使い方はシンプルで便利です。

b. Dritan Alsela の Java DSP コレクション

これは、オープン ソースの Java 信号処理ライブラリであり、オーディオ処理を実装したいが、C を扱う時間がない人向けに設計されています。 , C コードは Java プログラマーにソリューションを提供します。 FFT変換、DFT変換、フィルターなどの機能が含まれています。このライブラリを使用するには、数学と信号処理に関する一定の基礎が必要です。

3. オーディオ再生

オーディオ再生は、処理されたオーディオ データを外部デバイスに出力するプロセスです。 Java では、Java Sound API の SourceDataLine クラスを使用してオーディオ再生を実装できます。まず、出力するオーディオ データの形式を指定する必要がある SourceDataLine のインスタンス オブジェクトを取得する必要があります。フォーマットは、AudioFormat クラスを通じて定義することもできます。

次に、start() メソッドを使用して SourceDataLine を開始し、write() メソッドを呼び出して、処理されたオーディオ データを出力バッファに書き込みます。

.

// 定义音频格式
AudioFormat format = new AudioFormat(44100, 16, 2, true, true);

// 获取SourceDataLine实例对象
DataLine.Info info = new DataLine.Info(SourceDataLine.class, format);
SourceDataLine line = (SourceDataLine) AudioSystem.getLine(info);

// 输出音频数据
line.open(format);
line.start();
line.write(buffer, 0, count);

概要

上記は、Java ベースのオーディオ処理方法と実践方法の紹介です。 Java Sound API とサードパーティのライブラリを通じて、オーディオの収集、オーディオの処理、オーディオの再生などの機能を簡単に実行できます。将来的には、Java 開発者のオーディオ処理に対する要求が高まり続けるにつれて、より効率的で使いやすいオーディオ処理ライブラリやツールが登場すると思います。

以上がJava ベースのオーディオ処理方法と実践の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。