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WAV文件遵守资源交换文件格式之规则#xff0c;在文件的前44(或46)字节放置标头(header)#xff0c;使播放器或编辑器能够简单掌握文件的基本信息#xff0c;其内容以区块(chunk)为最小单位#xff0c;每一区块长度为4字节#xff0c;而区块之上则由子区…WAV文件格式介绍
WAV文件遵守资源交换文件格式之规则在文件的前44(或46)字节放置标头(header)使播放器或编辑器能够简单掌握文件的基本信息其内容以区块(chunk)为最小单位每一区块长度为4字节而区块之上则由子区块包裹每一子区块长度不拘但须在前头先宣告标签及长度(字节)。标头的前3个区块记录文件格式及长度接着第一个子区块包含8个区块记录声道数量、采样率等信息接着第二个子区块才是真正的音频资料长度则视音频长度而定。内容如下表所示。须注意的是每个区块的端序不尽相同而音频内容本身则是采用小端序。 Android端使用java对wav进行数据读取具体实现参考AudioReader的readHead()方法代码细节。
Android端实现读取音频文件源码介绍
主要使用Java io库中的 InputStream 接口实现读取文件的字节流信息。主要实现类为AudioReader类工具类为Utils项目代码结构如下所示 PO包的文件说明如下
AudioFragment为一个接口存放0.975s音频文件的相关信息IAudioFragment 为AudioFragment实现的接口Score包含一个字符串label和一个浮点数score存放AudioReader为读取wav文件信息、预测音频标签的实现类LabelsName存储着521个标签的字符串MyComparator主要实现对Score对象数组的排序Utils中包括几个常用的音频数据处理方法工具类。
IAudioFragment接口
该接口主要对功能进行初步定义。主要包含前N名的Score数组以及实现是否在打鼾、咳嗽和打喷嚏。
public interface IAudioFragment { float start 0; float end 0; public Score[] scores null; public abstract boolean isSnore(); public abstract boolean isCough(); public abstract boolean isSneeze(); public Score[] getScores(); public void setScores(Score[] scores);
}AudioFragment实现类
对接口IAudioFragment进行实现实现原理为只保存前5的评分时若Snore标签在前5中则isSnore()返回true否则返回false其他方法同理。其中浮点数start和end表示该AudioFragment对象的起始与结束时间。例如当你传入一段10s的音频进行预测时会返回一个AudioFragment对象数组其数组中第一个元素的起始时间为start 0结束时间为end 0.975第二个元素的起始时间为start 0.975结束时间为end 1.950单位s。 以下为部分核心代码
float start 0;
float end 0;
Score[] scores null;
Score scoreSnoring null; // 打鼾 38
Score scoreCough null; // 咳嗽 42
Score scoreSneeze null; // 打喷嚏 44
······
Override public boolean isSnore() { return isContain(Snore,scores);
}
Override public boolean isCough() { return isContain(Cough,scores);
}Score类
该对象只包含两个属性将标签与评分绑定在一个对象中。
String label;
float score;LabelsName类
主要存储521个标签的字符串数组供其他类调用。
IAudioProcess接口
主要对音频的加载与处理功能的定义。
// 通过传入Android上下文环境音频文件路径获取该音频文件的输入流
public InputStream initInputStream(Context context, String fileName);
// 初始化Yamnet模型
public Yamnet initYamnetModel(Context context);
// 预测函数该函数应该在传入音频文件后再调用应该返回多个AudioFragment对象AudioFragment对象中默认存储评分前5的标签
public AudioFragment[] predict();
// 同predict()可以指存储评分中前topN个标签
public AudioFragment[] predict(int topN);
// 在初始化后使用对目标fileName音频文件进预测返回多个AudioFragment对象AudioFragment对象中存储评分前topN的标签
public AudioFragment[] predictByAudioFile(String fileName,int topN);
// 预测0.975s音频数据的具体实现方法Yamnet模型要求输入input为[-1,1]的长度为 15600的数组经过预测得到评分结果再与 start、end与topN一起用于构造一个 AudioFragment对象。
public AudioFragment predictOneSecond(Yamnet model, float[] input, float start, float end, int topN); // 0.975sAudioReader类
主要对IAudioReader进行实现。其构造函数必须传入解析的文件名以及上下文环境。以下为构造函数
/**
* param context Android Context
* param fileName The target wav format file that needs to be predicted
* */
public AudioReader(Context context, String fileName){ this.context context; this.fileName fileName; initInputStream(context,fileName); getInstance(context);
}在安卓活动中构建AudioReader对象并执行预测的示例如下 1在初始化时直接指定文件并预测
AudioReader audioReader new AudioReader(this,demo.wav);
AudioFragment[] audioFragments audioReader.predict(); // 默认只保存 前5评分2在初始化时直接指定文件并预测前10个标签
AudioReader audioReader new AudioReader(this,demo.wav);
AudioFragment[] audioFragments audioReader.predict(10);3在初始化后改变预测文件
AudioReader audioReader new AudioReader(this,demo.wav);
// 预测other.wav中评分前10的标签
AudioFragment[] audioFragments audioReader.predict(other.wav,10);MyComprator类
主要对Score对象数组的排序主要使用方法如下
// resultScores 为Score对象数组升序。在原有的resultScores上改变
Arrays.sort(resultScores, new MyComprator());Utils类
主要完成重复性工作例如Byte与int的转换、Byte与String的转换、Byte与int的转换打印AudioFragment数组。
