我将不得不使用24位音频数据。这只是unsigned int而不是32bit，它是24bit。那么在C中定义和使用24位数据的简单方法是什么？
根据要求，我要么使用位域：
struct int24{
unsigned int data : 24;
};
或者，如果分离更容易，只需使用3个字节（unsigned chars）。如果您不希望填充结构，可以强制打包结构。
[编辑：我看到C++标签被移除了，但是我将它留在这里无论如何]如果你对C ++更熟悉，你可以使用类似下面的内容：
const int INT24_MAX = 8388607;
class Int24
{
protected:
unsigned char value[3];
public:
Int24(){}
Int24( const Int24& val )
{
*this = val;
}
operator int() const
{
/* Sign extend negative quantities */
if( value[2] & 0x80 ) {
return (0xff << 24) | (value[2] << 16)
| (value[1] << 8)
| value[0];
} else {
return (value[2] << 16)
| (value[1] << 8)
| value[0];
}
}
Int24& operator= (const Int24& input)
{
value[0] = input.value[0];
value[1] = input.value[1];
value[2] = input.value[2];
return *this;
}
Int24& operator= (const int input)
{
value[0] = ((unsigned char*)&input)[0];
value[1] = ((unsigned char*)&input)[1];
value[2] = ((unsigned char*)&input)[2];
return *this;
}
Int24 operator+ (const Int24& val) const
{
return Int24( (int)*this + (int)val );
}
Int24 operator- (const Int24& val) const
{
return Int24( (int)*this - (int)val );
}
Int24 operator* (const Int24& val) const
{
return Int24( (int)*this * (int)val );
}
Int24 operator/ (const Int24& val) const
{
return Int24( (int)*this / (int)val );
}
Int24& operator+= (const Int24& val)
{
*this = *this + val;
return *this;
}
Int24& operator-= (const Int24& val)
{
*this = *this - val;
return *this;
}
Int24& operator*= (const Int24& val)
{
*this = *this * val;
return *this;
}
Int24& operator/= (const Int24& val)
{
*this = *this / val;
return *this;
}
Int24 operator>> (const int val) const
{
return Int24( (int)*this >> val );
}
Int24 operator<< (const int val) const
{
return Int24( (int)*this << val );
}
operator bool() const
{
return (int)*this != 0;
}
bool operator! () const
{
return !((int)*this);
}
Int24 operator- ()
{
return Int24( -(int)*this );
}
bool operator== (const Int24& val) const
{
return (int)*this == (int)val;
}
bool operator!= (const Int24& val) const
{
return (int)*this != (int)val;
}
bool operator>= (const Int24& val) const
{
return (int)*this >= (int)val;
}
bool operator<= (const Int24& val) const
{
return (int)*this <= (int)val;
}
/* Define all operations you need below.. */
干净，便携的方式，假设您的样品是小端和无符号的：
static inline uint32_t getsample(uint8_t *buf, size_t pos)
{
return buf[3*pos] + 256UL*buf[3*pos+1] + 65536UL*buf[3*pos+2];
}
static inline void putsample(uint8_t *buf, size_t pos, uint32_t sample)
{
buf[3*pos]=sample;
buf[3*pos+1]=sample/256;
buf[3*pos+2]=sample/65536;
}
修复它以便为签名值工作它会更加有效，特别是如果你想保持它的可移植性。请注意，如果在处理之前将整个样本窗口转换为saner格式，然后在完成后转换回来，性能可能会好得多。
这些方面的东西：
struct Uint24
{
unsigned char bits[3]; // assuming char is 8 bits
Uint24()
: bits()
{}
Uint24(unsigned val) {
*this = val;
}
Uint24& operator=(unsigned val) {
// store as little-endian
bits[2] = val >> 16 & 0xff;
bits[1] = val >> 8 & 0xff;
bits[0] = val & 0xff;
return *this;
}
unsigned as_unsigned() const {
return bits[0] | bits[1] << 8 | bits[2] << 16;
}
};
使用足够大的数据类型来容纳24位数据。这是在stdint.h中定义的int32_t或uint32_t
您正在处理音频数据，因此您需要进行额外的工作（您需要它来进行混音）。还有一些额外的8位可用并不是坏事，因为它为您提供大约24dB的额外动态范围，您需要混合多个充分利用24位动态范围的信号源。
请注意，您只是询问用于24位样本的数据类型。如果您要阅读一个24位样本帧的大量数据流，您必须将其拆分。首先，您必须知道流是大端还是低端。然后你可以使用这样的东西将流重新排列成样本：
uint32_t bitstream_BE_to_sample(uint8_t bits[3])
{
return (bits[0] << 16) | (bits[1] << 8) | (bits[2]);
}
uint32_t bitstream_LE_to_sample(uint8_t bits[3])
{
return (bits[2] << 16) | (bits[1] << 8) | (bits[0]);
}
uint8_t *bitstream;
uint32_t *samples;
for(;;) {
*samples = bitstream_XX_to_sample(bitstream);
samples++;
bistream += 3;
if(end_of_bitstream())
break;
}
你可以这样做;
union u32to24 {
unsigned int i;
char c[3];
};
在您的代码中使用u32to24.i操作值
u32to24 val = //...
val.i += foo
val.i -= bar
// etc
然后输出字符以获得24位
fprintf("%c%c%c",val.c[0],val.c[1],val.c[2]);
Proviso：这是首先涉及到我的脑袋，因此可能存在错误，并且可能有更好的方法来实现这一点。
这项工作对我来说：
typedef unsigned char UInt24[3];
我用它来处理有符号和无符号24位整数的方法只是在打包之前和解包之后加/减，如下所示：
void int24_write(uint8_t* bytes, int32_t val)
{
// Add to make the value positive.
val += (1 << 23);
// Make sure the value is in an acceptable range of
// [-2^23, +2^23).
assert(val >= 0 && val < (1 << 24));
// Pack the data from 32-bit to 24-bit.
bytes[0] = (uint8_t)(val & 0xff);
bytes[1] = (uint8_t)((val >> 8) & 0xff);
bytes[2] = (uint8_t)(val >> 16);
}
int32_t int24_read(const uint8_t* bytes)
{
// Unpack the data from 24-bit to 32-bit.
return (bytes[0] | (bytes[1] << 8) | (bytes[2] << 16)) -
(1 << 23);
}
不确定最佳速度，但它很简单，无分支。它可以打包和解压缩范围内的整数：[-2^23, +2^23)。如果有人有关于如何更有效地做到这一点的建议，我会全力以赴。
我倾向于以一种方式使用它，其中要打包的数据非常小，平均可能只有3或4个整数（许多小数组从32位压缩到24位或更小），通常我们只有3或4个一次打包/解包的整数，遗憾的是随机访问模式来检索这些小的24位数组。也就是说，我确实倾向于一次打包/拆包多次，但只有3或4，而不是数十或数百或更多。
如果您只需要未签名，那么只需：
void uint24_write(uint8_t* bytes, uint32_t val)
{
// Make sure the value is in an acceptable range of
// [0, +2^24).
assert(val >= 0 && val < (1 << 24));
// Pack the data from 32-bit to 24-bit.
bytes[0] = (uint8_t)(val & 0xff);
bytes[1] = (uint8_t)((val >> 8) & 0xff);
bytes[2] = (uint8_t)(val >> 16);
}
uint32_t uint24_read(const uint8_t* bytes)
{
// Unpack the data from 24-bit to 32-bit.
return (bytes[0] | (bytes[1] << 8) | (bytes[2] << 16));
}
在这种情况下，无符号整数可以在[0, +2^24)范围内。