重采样Resample 的一些研究记录。
最近项目有需要重采样算法,先找了一下,主流的就是几个开源算法,Speex / Opus / ffmpeg / sox
1.最早的事Speex,算法源自CCRMA(Center for Computer Research in Music and Acoustics)斯坦福大学音乐和声学计算机研究中心
非常独立的一个算法,支持ARM的NEON和 X86的SIMD(SSE),使用也很简单,主要就3个函数init / process / destroy
很容易从Speex的sourcecode里面抽取出来。
2.看到有文章说Speex老矣,已经被Opus取代,Opus里面也有ReSample重采样算法.而且归skype所有,名字叫SILK
不过很遗憾,Opus里面重采样只支持 8K/12K/16K/24K/48K 和 8K/12K/16K 之间的互转,如果是从MP3的44.1K转到48K
Opus建议使用Speex的算法。
3.ffmpeg也有重采样,不过他也说如果你不满意,建议使用Sox的Resample算法
4.Sox
恰好需要用到的就是44100/22050转到32000/16000,所以Opus的就没法用。
主要研究的就是Speex / ffmpeg / sox.
先从Speex开始,后面2个以后有空再研究,不研究算法的细节,只说应用。
Speex的Resample是独立的一个模块,编译很容易,毫无困难,不加任何参数就可以。
push到设备上,很遗憾,37秒的一段audio竟然花了107秒才转换完成,没法忍受。
做了不同的优化尝试,结果还是很明显的。
无优化 | 打开O2 | 打开O3 | |
无Neon | 107s | 76s | 75s |
Neon | 34s | 5s | 4s |
这个结果有些意外,Neon能提升1-2倍的速度是意料之中的,但是O2/O3选项结合Neon能有这么明显的效果的确出乎意料。
Neon开关的打开:主要还是2个选项,宏定义里面指定USE_NEON,编译器在head里面会告诉你打开这2个开关。
-mfpu = neon
-mfloat-abi = softfp
其他还有一些辅助的参数,比如
-mtune
-march
-mcpu
参数怎么选?我们使用的是厂商的toolchain和标准的arm版本的gcc既有区别又很相似
1. 可以乱写一个字符,比如haha,编译出错自然会告诉你能支持哪些cpu/arch/fpu/的选项。
2. 可以在target平台上查看一下cpu的信息,比如
cat /proc/cpuinfo
processor : 0
model name : ARMv7 Processor rev 5 (v7l)
BogoMIPS : 38.40
Features : half thumb fastmult vfp edsp neon vfpv3 tls vfpv4 idiva idivt vfpd32 lpae
CPU implementer : 0x41
CPU architecture: 7
CPU variant : 0x0
CPU part : 0xc07
CPU revision : 5
Hardware : Qualcomm Technologies, Inc MDMxxxx
Revision : 0000
Serial : 0000000000000000
Processor : ARMv7 Processor rev 5 (v7l)
3. O2 / O3为什么有这么大的作用,有待后续进一步研究。
可以通过下面的命令看enable了哪些优化选项
-Q -O2 --help=optimizers
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