PCM裸流ADPCM算法压缩(调用adpcm_coder/adpcm

最近一周做一个ADPCM算法的调研工作，以前是做电视智能浏览器，所以对这个东西不了解，虽然给我了算法的接口，

使用intel的adpcm_coder/adpcm_decoder进行压缩和解压，参数也能看懂，但是还是不知道参数该如何传进去。

在网上查阅资料，大部分都是讲ADPCM算法的，还有讲把文件分离，以及给文件添加WAVE头的，跟我的需求还是很有出入。

我这边是一个PCM文件的裸流，里面没有文件头，压缩、解压，然后使用cooledit播放看看解压后的音频与原始音频是否有

差异。

ADPCM的原理，网上很多，我这里也不赘述，代码里面要区分8位、16位单声道、16位双声道。

今天我写的代码是16位双声道。在这里需要注意的是传进去和输出来的char的比例，因为压缩的比例是1:4，所以我这里定义了一个FRAME_SIZE，那些乘以4，除以2，千万不能少，不然就会出现问题。

使用cooledit播放音频流的时候，会有选择单声道还是双声道，以及选择多少bit，本程序要选择44100hz，双声道，16bit。

（关于cooledit的使用自己研究下，我也是刚研究一两天）

下面就上程序了（头文件路径自己修改吧，只需要把下面的代码复制粘贴，编译的时候带上adpcm.c文件即可）：

1. 压缩PCM裸流，并且解压后把流再保存起来。（PCM裸流使用cooledit是可以播放的，解压后的也是可以播放的，不然就是有问题）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "adpcm/adpcm.h"

static struct adpcm_state en_state_L,en_state_R,de_state_L,de_state_R;

#define FRAME_SIZE (1600)

// for encode, which includes left channel and right channel.
unsigned char inbuf[FRAME_SIZE*4];
short inencL[FRAME_SIZE];
short inencR[FRAME_SIZE];
unsigned char encbufL[FRAME_SIZE/2];
unsigned char encbufR[FRAME_SIZE/2];

// for decode
short decbufL[FRAME_SIZE];
short decbufR[FRAME_SIZE];
unsigned char outbufL[FRAME_SIZE*4];
unsigned char outbufR[FRAME_SIZE*4];

int main(int argc, char *argv[])
{
FILE *f, *f2;
char fname[64],fname2[64];

if (argc < 3 )
{
exit(-1);
}
strcpy(fname, argv[1]);
strcpy(fname2, argv[2]);

if (NULL == (f2=fopen(fname2,"wb")) )
{
exit(-1);
}
if (NULL == (f=fopen(fname,"rb")) )
{
exit(-1);
}
en_state_L.valprev = 0;
en_state_L.index = 0;
en_state_R.valprev = 0;
en_state_R.index = 0;
de_state_L.valprev = 0;
de_state_L.index = 0;
while(fread(inbuf, sizeof(unsigned char), sizeof(inbuf), f))
{
for(int i = 0; i < FRAME_SIZE * 4; i += 4)
{
//inencL[i/4] = inbuf[i] | (inbuf[i+1] << 8);
inencL[i/4] = inbuf[i] + inbuf[i+1] * 256;
inencR[i/4] = inbuf[i+2] + inbuf[i+2+1] * 256;
}
// encoder left channel and right channel
adpcm_coder(inencL, encbufL, FRAME_SIZE, &en_state_L);

adpcm_coder(inencR, encbufR, FRAME_SIZE, &en_state_R);

// decoder left channel and right channel

adpcm_decoder(encbufL, decbufL, FRAME_SIZE, &de_state_L);
adpcm_decoder(encbufR, decbufR, FRAME_SIZE, &de_state_R);

for(int i=0;i < FRAME_SIZE;i++){
outbufL[i*4] = decbufL[i] & 0xff;
outbufL[i*4+1] = decbufL[i] >> 8;
outbufL[i*4+2] = decbufR[i] & 0xff;
outbufL[i*4+3] = decbufR[i] >> 8;
}
fwrite(outbufL, sizeof(unsigned char), sizeof(outbufL), f2);
}
fclose(f);
fclose(f2);

return 0;
}

----------------------------------------

再说下，左右声道一定要分离出来，因为ADPCM算法就是根据前一个点预测下一个点，如果左右声道不分离，那么就会右声道前一个点是左声道的，有可能左右声道波形图一样，那么问题不明显，但理论上，按我的理解需要分离出来。

以及存储的时候是左声道/右声道/左声道/右声道这样交叉的，所以需要注意的是压缩和解压后保存文件的话，区分双声道。

单声道就无所谓了，没有左右之分。

2. adpcm_coder的调用（这个程序实现了PCM裸流的压缩，也就是编码的功能，会把压缩后的PCM流保存到文件）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "adpcm/adpcm.h"

static struct adpcm_state en_state_L,en_state_R,de_state_L,de_state_R;

#define FRAME_SIZE (1600)

int main(int argc, char *argv[])
{
FILE *f, *f2;
char fname[64],fname2[64];

if (argc < 3 )
{
exit(-1);
}
strcpy(fname, argv[1]);
strcpy(fname2, argv[2]);

if (NULL == (f2=fopen(fname2,"wb")) )
{
exit(-1);
}
if (NULL == (f=fopen(fname,"rb")) )
{
exit(-1);
}
en_state_L.valprev = 0;
en_state_L.index = 0;
en_state_R.valprev = 0;
en_state_R.index = 0;
while(fread(inbuf, sizeof(unsigned char), sizeof(inbuf), f))
{
for(int i = 0; i < FRAME_SIZE * 4; i += 4)
{
//inencL[i/4] = inbuf[i] | (inbuf[i+1] << 8);
inencL[i/4] = inbuf[i] + inbuf[i+1] * 256;
inencR[i/4] = inbuf[i+2] + inbuf[i+2+1] * 256;
}
printf("code\n");
adpcm_coder(inencL, encbufL, FRAME_SIZE, &en_state_L);
adpcm_coder(inencR, encbufR, FRAME_SIZE, &en_state_R);
for(int i=0;i < FRAME_SIZE/2;i++){
fwrite(&encbufL[i], sizeof(unsigned char), 1, f2);
fwrite(&encbufR[i], sizeof(unsigned char), 1, f2);
}
}
fclose(f);
fclose(f2);
return 0;

}

3. adpcm_decoder的调用（这个程序实现了PCM裸流的压缩后再解压，也就是解码的功能，会把解压出来的PCM流保存到文件）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "adpcm/adpcm.h"

static struct adpcm_state en_state_L,en_state_R,de_state_L,de_state_R;

#define FRAME_SIZE (1600)

// for encode, which includes left channel and right channel.
unsigned char inbuf[FRAME_SIZE];
short inencL[FRAME_SIZE/2];
short inencR[FRAME_SIZE/2];
unsigned char encbufL[FRAME_SIZE/2];
unsigned char encbufR[FRAME_SIZE/2];

// for decode
short decbufL[FRAME_SIZE];
short decbufR[FRAME_SIZE];
unsigned char outbufL[FRAME_SIZE*4];
unsigned char outbufR[FRAME_SIZE*4];

int main(int argc, char *argv[])
{
FILE *f, *f2;
char fname[64],fname2[64];

if (argc < 3 )
{
exit(-1);
}
strcpy(fname, argv[1]);
strcpy(fname2, argv[2]);

if (NULL == (f2=fopen(fname2,"wb")) )
{
exit(-1);
}
if (NULL == (f=fopen(fname,"rb")) )
{
exit(-1);
}
en_state_L.valprev = 0;
en_state_L.index = 0;
en_state_R.valprev = 0;
en_state_R.index = 0;
de_state_L.valprev = 0;
de_state_L.index = 0;
while(fread(inbuf, sizeof(unsigned char), sizeof(inbuf), f))
{
for(int i = 0; i < FRAME_SIZE; i += 2)
{
//inencL[i/4] = inbuf[i] | (inbuf[i+1] << 8);
encbufL[i/2] = inbuf[i];
encbufR[i/2] = inbuf[i+1];
}
printf("decode\n");
adpcm_decoder(encbufL, decbufL, FRAME_SIZE, &de_state_L);
adpcm_decoder(encbufR, decbufR, FRAME_SIZE, &de_state_R);

return 0;

}

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