Python：如何将两个带符号的 int16 arrays 加到一个而不会溢出

Question

我在字符串中有几个 int16 流，我希望它们相加（没有溢出）并将其作为 int16 字符串返回。 背景是将几个波形文件混合到一个 stream 中。

decodeddata1 = numpy.fromstring(data, numpy.int16)
decodeddata2 = numpy.fromstring(data2, numpy.int16)
newdata = decodeddata1 + decodeddata2
return newdata.tostring()

有没有办法用 numpy 做到这一点，还是有另一个图书馆？

处理 python 中的每个单个值太慢并导致卡顿。

最重要的是性能，因为此代码用于提供音频的回调方法中。

@编辑：

test input data:
a = np.int16([20000,20000,-20000,-20000])
b = np.int16([10000,20000,-10000,-20000])
print a + b -->   [ 30000 -25536 -30000  25536]

但我想保持最高水平：[30000 40000 -30000 -40000]

Answer 1

将动态范围为-32768<x<32767的两个信号混合在一起的明显结果是范围为-65537<x<65536的结果信号 - 这需要17位来表示它。

为避免削波，您需要对输入进行增益缩放 - 显而易见的方法是将总和（或两个输入）除以2 。

numpy看起来应该相当快 - 至少比 python 的内置可变大小 integer 类型快。 如果附加算术是性能问题，您应该考虑您选择的语言。