Работа с форматом WAV: оптимизация точности данных при чтении и записи в Pascal

Delphi , Синтаксис , Справочник по API-функциям

При работе с аудиофайлами формата WAV важно учитывать особенности хранения данных внутри файла, чтобы обеспечить максимальную точность при их обработке. Вопрос, связанный с получением значения NAN при чтении файла WAV и прямом сохранении его образцов данных в переменные типа double, является актуальным для разработчиков, использующих среду разработки Delphi и язык программирования Pascal.

Проблема

При прямом чтении данных из файла WAV в массив типа double может возникать проблема, связанная с получением значений NAN (Not a Number). Это происходит, поскольку данные в файлах WAV обычно представлены в формате, отличном от 64-битных вещественных чисел (double). Автор вопроса упоминает, что ранее он сохранял данные в smallint, а затем преобразовывал их в тип double, деля на 32768.0, и при этом проблема с NAN не возникала. Однако при обратном преобразовании в файл WAV возникали проблемы с округлением и потерей точности.

Решение

Если данные в файле действительно представлены в виде 64-битных вещественных чисел, то прямая запись в массив типа double возможна. Например:

var
  buf: array of Double;
begin
  SetLength(buf, ckiData.cksize div SizeOf(Double));
  mmioRead(HMMIO, PAnsiChar(buf), Length(buf) * SizeOf(Double));
end;

Однако большинство аудиоформатов используют другие типы данных, например, smallint для 16-битного PCM. В этом случае сначала необходимо прочитать данные в буфер с использованием подходящего типа данных, а затем преобразовать их в нужный формат.

Альтернативный подход

В качестве альтернативы можно использовать методы, не связанные с вещественными числами. Например, компания, занимающаяся водяными знаками для аудио, использует собственную схему и не применяет вещественные числа для этой цели. Они вычисляют контрольную сумму для определенного количества байтов образцов и перезаписывают один из образцов этой суммой, после чего переходят к следующим X байтам и так далее. Эти контрольные суммы не влияют на аудио, не слышны человеческим ухом и не проявляются в дисплеях волновых форм, но могут быть программно обнаружены и проверены при необходимости.

Заключение

Обработка аудиоданных в виде вещественных чисел может быть полезной для определенных задач, таких как вейвлет-преобразование для водяных знаков. Однако важно понимать, что это может привести к потере точности при обратном преобразовании в файл WAV. Разработчикам следует тщательно выбирать методы обработки данных, чтобы соответствовать требованиям задачи и избегать потерь в точности.

Пример кода на Object Pascal может варьироваться в зависимости от конкретной задачи и используемой библиотеки для работы с WAV-файлами. Разработчикам, работающим с Delphi, важно быть в курсе особенностей хранения данных в формате WAV и возможных способов их оптимальной обработки.

Создано по материалам из источника по ссылке.

При работе с аудиофайлами формата WAV в среде разработки Delphi и на языке Pascal важно корректно обрабатывать данные для обеспечения точности при чтении и записи, учитывая особенности их представления в файле.

Комментарии и вопросы

Получайте свежие новости и обновления по Object Pascal, Delphi и Lazarus прямо в свой смартфон. Подпишитесь на наш Telegram-канал delphi_kansoftware и будьте в курсе последних тенденций в разработке под Linux, Windows, Android и iOS

:: Главная :: Справочник по API-функциям ::