将PCM16LE双声道音频采样数据转换为PCM8音频采样数据

README.md

@@ -542,6 +542,105 @@ int main()
 
 从源代码可以看出，本程序只采样了每个声道偶数点的样值。处理完成后，原本22秒左右的音频变成了11秒左右。音频的播放速度提高了2倍，音频的音调也变高了很多。
 
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+## 将PCM16LE双声道音频采样数据转换为PCM8音频采样数据
+> 注：本文中声音样值的采样频率一律是44100Hz，采样格式一律为16LE。“16”代表采样位数是16bit。由于1Byte=8bit，所以一个声道的一个采样值占用2Byte。“LE”代表Little Endian，代表2 Byte采样值的存储方式为高位存在高地址中。
+
+``` C++
+//
+//本程序中的函数可以通过计算的方式将PCM16LE双声道数据16bit的采样位数转换为8bit。
+//
+
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <string.h>
+
+
+int pcm16le_to_pcm8(const char *file)
+{
+    if (file == NULL) {
+        printf("原始PCM文件为空！\n");
+        return 0;
+    }
+    
+    FILE *fp = fopen(file, "rb+");
+    if (fp == NULL) {
+        printf("原始PCM文件打开失败！\n");
+        return 0;
+    }
+    
+    FILE *fp1 = fopen("./output/pcm16le_to_pcm8.pcm", "wb+");
+    if (fp1 == NULL) {
+        printf("文件打开或创建失败！\n");
+        return 0;
+    }
+    
+    unsigned char buf[4] = {0};
+    
+    while ( !feof(fp) ) {
+        //从文件中读取一次采样值，因为是16位的，所以需读取4个字节
+        //左右声道采样值间隔存储,前两个字节为左声道采样值，后两个字节为右声道采样值
+        fread(buf, 1, 4, fp);
+        
+        //将前两个字节(左声道采样值)强制转换为 short类型，因为short类型长度为两个字节
+        short *sample = (short *)buf;
+        
+        //右移8位，相当于除以256(2的8次方)
+        //将pcm16(short类型)的值以256为除数取模，作为pcm8的采样值
+        unsigned char pcm8 = (*sample) >> 8;
+        
+        //因为short类型的范围为-32768~32767，经过上一步获得的结果为-128~127
+        //所以转成unsigned char需要加上128，unsigned char类型的范围为0~255
+        pcm8 = pcm8 + 128;
+        
+        //写入左声道的采样值
+        fwrite(&pcm8, 1, 1, fp1);
+        
+        //将前两个字节(右声道采样值)强制转换为 short类型
+        sample = (short *)(buf + 2);
+        
+        pcm8 = (*sample) >> 8;
+        
+        //-128~127 => 0~128
+        pcm8 = pcm8 + 128;
+        
+        //写入右声道的采样值
+        fwrite(&pcm8, 1, 1, fp1);
+    }
+    
+    fclose(fp);
+    fclose(fp1);
+    
+    return 1;
+}
+
+
+int main()
+{
+    char file[] = "./mediadata/NocturneNo2inEflat_44.1k_s16le.pcm";
+    if (pcm16le_to_pcm8(file)) {
+        printf("操作成功！\n");
+    } else {
+        printf("操作失败！\n");
+    }
+    
+    return 0;
+}
+```
+
+PCM16LE格式的采样数据的取值范围是-32768到32767，而PCM8格式的采样数据的取值范围是0到255。所以PCM16LE转换到PCM8需要经过两个步骤：第一步是将-32768到32767的16bit有符号数值转换为-128到127的8bit有符号数值，第二步是将-128到127的8bit有符号数值转换为0到255的8bit无符号数值。在本程序中，16bit采样数据是通过short类型变量存储的，而8bit采样数据是通过unsigned char类型存储的。
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pcm16le_to_pcm8.cpp

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+//
+//本程序中的函数可以通过计算的方式将PCM16LE双声道数据16bit的采样位数转换为8bit。
+//
+
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <string.h>
+
+
+int pcm16le_to_pcm8(const char *file)
+{
+    if (file == NULL) {
+        printf("原始PCM文件为空！\n");
+        return 0;
+    }
+    
+    FILE *fp = fopen(file, "rb+");
+    if (fp == NULL) {
+        printf("原始PCM文件打开失败！\n");
+        return 0;
+    }
+    
+    FILE *fp1 = fopen("./output/pcm16le_to_pcm8.pcm", "wb+");
+    if (fp1 == NULL) {
+        printf("文件打开或创建失败！\n");
+        return 0;
+    }
+    
+    unsigned char buf[4] = {0};
+    
+    while ( !feof(fp) ) {
+        //从文件中读取一次采样值，因为是16位的，所以需读取4个字节
+        //左右声道采样值间隔存储,前两个字节为左声道采样值，后两个字节为右声道采样值
+        fread(buf, 1, 4, fp);
+        
+        //将前两个字节(左声道采样值)强制转换为 short类型，因为short类型长度为两个字节
+        short *sample = (short *)buf;
+        
+        //右移8位，相当于除以256(2的8次方)
+        //将pcm16(short类型)的值以256为除数取模，作为pcm8的采样值
+        unsigned char pcm8 = (*sample) >> 8;
+        
+        //因为short类型的范围为-32768~32767，经过上一步获得的结果为-128~127
+        //所以转成unsigned char需要加上128，unsigned char类型的范围为0~255
+        pcm8 = pcm8 + 128;
+        
+        //写入左声道的采样值
+        fwrite(&pcm8, 1, 1, fp1);
+        
+        //将前两个字节(右声道采样值)强制转换为 short类型
+        sample = (short *)(buf + 2);
+        
+        pcm8 = (*sample) >> 8;
+        
+        //-128~127 => 0~128
+        pcm8 = pcm8 + 128;
+        
+        //写入右声道的采样值
+        fwrite(&pcm8, 1, 1, fp1);
+    }
+    
+    fclose(fp);
+    fclose(fp1);
+    
+    return 1;
+}
+
+
+int main()
+{
+    char file[] = "./mediadata/NocturneNo2inEflat_44.1k_s16le.pcm";
+    if (pcm16le_to_pcm8(file)) {
+        printf("操作成功！\n");
+    } else {
+        printf("操作失败！\n");
+    }
+    
+    return 0;
+}