如何使用JTransforms分析和显示ExoPlayer音频样本的频谱？

Question

目前，我正在使用JTransforms对使用RTMP MediaSource从ExoPlayer播放器复制自MediaCodecAudioRenderer音频样本执行FFT，该音频样本使用JTransforms进行了定制，以复制解码的缓冲区。

我得到的是4096（或4608 ...是的，有些MP3奇怪地具有非2幂的样本大小，我不知道为什么）长度为ByteBuffer 。 那就是我要输入的FloatFFT_1D或DoubleFFT_1D对象，对吗？

现在，我的代码如下：

crf.setHook((dupe, format) -> {
        if(currentMediaSource == mMediaSourceAudio) {
            byte[] data = new byte[dupe.limit()];
            dupe.position(0);
            dupe.get(data);

            if(format != null) {
                new FFTTask(data, format).execute();
            }
            Log.i("straight_from_renderer", data.length+" "+format);
        }
    });
...
...
private class FFTTask extends AsyncTask<Void, Void, float[]> {
    byte[] bufferContents;
    MediaFormat format;
    FFTTask(byte[] samples, MediaFormat format) {
        this.bufferContents = samples;
        this.format = format;
    }
    float[] floatMe(short[] pcms) {
        float[] floaters = new float[pcms.length];
        for (int i = 0; i < pcms.length; i++) {
            floaters[i] = pcms[i];
        }
        return floaters;
    }
    short[] shortMe(byte[] bytes) {
        short[] out = new short[bytes.length / 2]; // will drop last byte if odd number
        ByteBuffer bb = ByteBuffer.wrap(bytes);
        for (int i = 0; i < out.length; i++) {
            out[i] = bb.getShort();
        }
        return out;
    }
    float[] directFloatMe(byte[] bytes) {
        float[] out = new float[bytes.length / 2]; // will drop last byte if odd number
        ByteBuffer bb = ByteBuffer.wrap(bytes);
        for (int i = 0; i < out.length; i++) {
            out[i] = bb.getFloat();
        }
        return out;
    }
    private double db2(double r, double i, double maxSquared) {
        return 5.0 * Math.log10((r * r + i * i) / maxSquared);
    }
    double[] convertToDb(double[] data, double maxSquared) {
        data[0] = db2(data[0], 0.0, maxSquared);
        int j = 1;
        for (int i=1; i < data.length - 1; i+=2, j++) {
            data[j] = db2(data[i], data[i+1], maxSquared);
        }
        data[j] = data[0];
        return data;
    }
    @Override
    protected float[] doInBackground(Void... voids) {
        //WARNING: bufferContents is from a 2-channel 48k bitrate audio, so convert to mono first?
        /*
        byte[] oneChannel = new byte[bufferContents.length/2];
        for(int i = 0; i < oneChannel.length; i+=2) {
            oneChannel[i] = bufferContents[i*2+2];
            oneChannel[i+1] = bufferContents[i*2+3];
        }
        */
        float[] dataAsFloats = floatMe(shortMe(bufferContents));
        int fftLen = dataAsFloats.length/2;
        fft = new FloatFFT_1D(fftLen);
        fft.complexForward(dataAsFloats);
        String log = "";
        float[] magnitudes = new float[dataAsFloats.length/2];
        float magMax = 0;
        int maxIndex = 0;
        float dominantFreq = 0;
        for(int i = 0; i < dataAsFloats.length/2; i++) {
            float re = dataAsFloats[2*i];
            float im = dataAsFloats[2*i+1];
            magnitudes[i] = (float)(Math.sqrt(re * re + im * im) / 1e7);
            //log += re+" "+im+" "+magnitudes[i]+"\n";
            if(magnitudes[i] > magMax) {
                magMax = (float)(magnitudes[i]);
                maxIndex = i;
            }
        }
        dominantFreq = format.getInteger(MediaFormat.KEY_SAMPLE_RATE) * maxIndex / fftLen;
        Log.i("fft_results", magMax+" "+dominantFreq);
        return magnitudes;
    }
    @Override
    protected void onPostExecute(float[] res) {
        super.onPostExecute(res);
        //fftListener.onFFTResultsAvailable(res);
        caView.feedFFTMagnitudes(res);
    }
}

我注释掉了通道拆分代码，因为我不确定是将字节数组批发还是按通道拆分，然后将其中一个通道的数据放入。

但是，最终的res值确实很嘈杂-幅值混乱，并且没有显示通常音频分析图像应该显示的明显模式-相反，它只是一个紧密的锯齿形，具有高于20000 Hz的较高值。

我究竟做错了什么？

Answer 1

事实证明，我做错的是字节到短的转换。 现在，我仅使用此函数将两个字节转换为短字节：

private short getSixteenBitSample(byte high, byte low) {
    return (short)((high << 8) | (low & 0xff));
}

然后将short转换为转换数组中的float。 然后将该转换数组通过FFT进行处理。