試論多媒體計算機的音頻實時處理

張 甲，張 弛

（陜西廣播電視臺，西安 710061）

現(xiàn)如今，人們對音頻處理提出了較高要求，特別是音頻處理實時性這一要求被人們高度關注。多媒體計算機的出現(xiàn)，支持多樣化音頻處理服務，這對多媒體計算機應用范圍擴大、應用功能增加有促進作用，此外，這還能為用戶帶來良好的音頻處理體驗。由此可見，本文探究“試論多媒體計算機的音頻實時處理”這一論題是極為必要的，具體探究如下。

1 音頻實時處理過程

現(xiàn)如今，Windows操作系統(tǒng)應用范圍十分廣泛，它能為音頻處理起到系統(tǒng)奠基作用，這一操作系統(tǒng)在音頻函數(shù)編程處理、編程語言選用的基礎上便利使用，同時，附帶全面的使用說明[1]。音頻實時處理即對傳入的聲音及時記錄，針對緩沖區(qū)接收的數(shù)據(jù)及時處理，最后將處理完成的數(shù)據(jù)借助會聲卡播放。具體操作流程為：啟動波形音頻輸入設備→準備緩沖區(qū)→輸入聲音信號→調(diào)用函數(shù)錄音→存儲數(shù)據(jù)于緩沖區(qū)→處理緩沖區(qū)數(shù)據(jù)→播放緩沖區(qū)數(shù)據(jù)→準備錄入設備。

2 基于多媒體計算機的音頻實時處理

2.1 做足充分準備

音頻及時處理的過程中，務必做好緩沖區(qū)準備工作，堅持分塊處理原則，因為內(nèi)存容量不支持所有記錄的音頻數(shù)據(jù)存儲。緩沖區(qū)準備工作具體為：完成錄制任務的數(shù)據(jù)存儲于緩沖區(qū)，針對緩沖區(qū)數(shù)據(jù)針對性處理，接下來循環(huán)這一操作，直到數(shù)據(jù)錄制工作結束。在此期間，需要注意的事項分析如下：

緩沖區(qū)數(shù)據(jù)應適量，因為硬件容量有固定要求，再加上，緩沖區(qū)負責數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出，如果輸入數(shù)據(jù)過多，那么數(shù)據(jù)輸出會陷入無序狀態(tài)，導致錄音播放出現(xiàn)中斷現(xiàn)象。為了確保錄音能夠連續(xù)輸出，應申請多個緩沖區(qū)，據(jù)實踐經(jīng)驗可知，三個緩沖區(qū)最為適宜，這不僅能夠降低數(shù)據(jù)丟失幾率，而且還能滿足數(shù)據(jù)管理需要。然后，合理設置緩沖區(qū)大小。因為緩沖區(qū)過大會縮小存儲空間，緩沖區(qū)過小會出現(xiàn)聲音斷續(xù)現(xiàn)象，據(jù)實踐可知，緩沖區(qū)適宜大小在30K左右。最后，提高緩沖區(qū)利用率。緩沖區(qū)數(shù)據(jù)循環(huán)播放操作合理設置，以便數(shù)據(jù)在緩沖期間丟失。

2.2 數(shù)據(jù)及時處理

緩沖區(qū)數(shù)據(jù)達到規(guī)定的上限后，則系統(tǒng)會發(fā)出提示，這時工作人員需要根據(jù)顯示的參數(shù)獲得指針信息，有序完成數(shù)據(jù)處理任務。為了確保音頻處理的及時性，設置緩沖區(qū)時可以偏大設置，同時，堅持分幀處理原則，這不僅能夠節(jié)省數(shù)據(jù)處理時間，而且還能提高大運量數(shù)據(jù)處理效率。依據(jù)分幀情況合理調(diào)整緩沖區(qū)大小，避免數(shù)據(jù)塊參差不齊，針對緩沖區(qū)指針具體操作，優(yōu)選適合的指針處理方法，這不僅能夠降低指針處理復雜度，而且還能提高指針處理的便捷性。根據(jù)音頻處理需要有選擇的讀入數(shù)組，根據(jù)多媒體計算機設定的程序有序讀取，通過直觀觀看運算過程，以便出現(xiàn)運算失誤。

緩沖區(qū)數(shù)據(jù)根據(jù)編輯完成的語句完成數(shù)組操作任務，在這一過程中，應盡可能縮短模塊處理時間，將數(shù)據(jù)模塊處理時間控制在一定范圍內(nèi)，這不僅能夠提高CPU工作速度，而且還能在保證指針整齊的前提下，實現(xiàn)緩沖區(qū)的二次存儲，這能保證音頻質(zhì)量，實現(xiàn)實時處理目標。

2.3 數(shù)據(jù)有序播放

處理過后的數(shù)據(jù)再次進入緩沖區(qū)，利用音頻播放函數(shù)、音頻輸出設備進行音頻播放，基本工作準備完成后，傳遞音頻播放信息于多媒體計算機系統(tǒng)，待指令接收后，緩沖區(qū)數(shù)據(jù)會逐一播放。針對函數(shù)進行循環(huán)調(diào)用設置，僅首次啟動音頻播放裝置，就能實現(xiàn)音頻的循環(huán)播放，為了穩(wěn)定播放速度，避免程序運行速度受到不利影響，無需對輸出設備函數(shù)進行循環(huán)調(diào)用編程。需要注意的是，音頻頭應根據(jù)音頻循環(huán)次數(shù)適當更換，并根據(jù)音頻播放需要適當控制音量，做好音量與音頻頭的對應工作。

針對音頻信號有序處理，同時，完成函數(shù)編程操作，待緩沖區(qū)數(shù)據(jù)填滿后，針對緩沖區(qū)數(shù)據(jù)具體處理，并將處理完成后的數(shù)據(jù)循環(huán)播放。下文具體分析音樂設備數(shù)字接口與多媒體計算機設備結合應用的良好效果。隨著多媒體計算機設備的不斷升級，音樂設備數(shù)字接口連接音樂以及多媒體計算機，二者連接后，傳遞數(shù)字化指令于相關設備，并將活動編碼有序記錄，與此同時，多媒體計算機能夠根據(jù)編曲需要自由調(diào)整音樂設備數(shù)字接口，合成器將接收信息有序轉(zhuǎn)換，隨后將處理后的信息傳輸至揚聲器。對比于傳統(tǒng)的音頻技術，音樂設備數(shù)字接口能夠大大節(jié)省存儲空間，根據(jù)需要自由改變音頻音量、音調(diào)、聲色。除此之外，音樂設備數(shù)字接口還能將其他音源提供的聲音自由修改，確保音頻播放效果滿足用戶需要[2]。

3 結束語

綜上所述，多媒體計算機時代悄然而至，在這一時代背景中，音頻實時處理被提出了較高要求，應用先進計算機技術完成音頻實時處理目標，這不僅是對傳統(tǒng)音頻處理方式的創(chuàng)新，而且還能縮短音頻處理時間，提高單位時間內(nèi)音頻處理效率。除此之外，音頻質(zhì)量會不斷優(yōu)化，多媒體計算機應用經(jīng)驗能夠相應豐富，今后音頻實時處理工作能夠得到可靠的計算機技術支持，這對音頻處理技術應用范圍擴大有重要意義，同時，音頻處理編程具有簡單、易操作這一優(yōu)點。

[1] 張雪源，賀前華，李艷雄.一種基于倒排索引的音頻檢索方法[J].電子與信息學報，2012，34（11）：2561-2567.

[2] 黃雄華，王宏霞，蔣偉貞.基于重心的抗同步攻擊的音頻水印算法[J].自動化學報，2013，39（08）：1321-1329.