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Golang을 사용하여 웹 애플리케이션에 대한 오디오 처리를 구현하는 방법

王林

Jun 25, 2023 am 09:50 AM

golang웹 애플리케이션오디오 처리

인터넷이 발달하면서 오디오 처리가 점점 더 중요한 작업이 되었습니다. 오디오 처리 구현은 웹 애플리케이션에 필요한 기술입니다. 빠르고 효율적인 프로그래밍 언어인 Golang은 웹 애플리케이션용 오디오 처리를 구현하는 데에도 사용할 수 있습니다.

이 글에서는 Golang을 사용하여 오디오 파일 업로드, 오디오 형식 변환, 오디오 특징 추출 등 웹 애플리케이션용 오디오 처리를 구현하는 방법을 소개합니다.

1. 오디오 파일 업로드

오디오 처리를 구현하기 전에 먼저 오디오 파일을 업로드해야 합니다. 타사 패키지 gin을 Golang에서 사용하여 웹 애플리케이션을 빠르게 개발할 수 있습니다.

파일 업로드를 구현하려면 먼저 아래와 같이 HTML 코드에 입력 태그를 추가하여 파일 업로드 페이지를 구현해야 합니다.

<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>

그런 다음 Golang에서 gin을 사용하여 파일 업로드 처리 기능을 구현할 수 있습니다.

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. 오디오 형식 변환

오디오 처리를 구현하기 전에 업로드된 오디오 파일의 형식을 후속 처리 기능에서 사용할 수 있도록 변환해야 합니다. Golang의 타사 패키지 goav를 사용하여 오디오 형식 변환을 구현할 수 있습니다.

먼저 goav용 FFmpeg를 설치해야 합니다. Ubuntu 시스템에서는 다음 명령을 사용하여 설치할 수 있습니다.

sudo apt install ffmpeg

그런 다음 goav를 사용하여 MP3 형식을 WAV 형식으로 변환하는 등 Golang의 오디오 형식을 변환할 수 있습니다.

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. 오디오 특징 추출

마지막으로 오디오 파일을 처리하려면 몇 가지 오디오 특징 추출 알고리즘을 구현해야 합니다.

예를 들어 go-dsp 패키지를 사용하면 STFT(단시간 푸리에 변환)를 구현하여 오디오 파일을 스펙트로그램으로 변환할 수 있습니다. 아래와 같이

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
}

또한 go-dsp 패키지를 사용하여 MFCC(Mel Cepstral Coefficient) 또는 ZCR(Zero Crossing Rate) 등과 같은 다른 오디오 특징 추출 알고리즘을 구현할 수도 있습니다.

요약하자면 이 글에서는 Golang을 사용하여 오디오 파일 업로드, 오디오 형식 변환, 오디오 기능 추출 등 웹 애플리케이션용 오디오 처리를 구현하는 방법을 소개합니다. 이러한 기술은 웹 애플리케이션을 개발하는 개발자가 오디오 데이터를 더 잘 처리하고 사용자에게 더 나은 사용자 경험을 제공하는 데 도움이 될 수 있습니다.

위 내용은 Golang을 사용하여 웹 애플리케이션에 대한 오디오 처리를 구현하는 방법의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!

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