développement back-end
Golang
Comment implémenter le traitement audio pour les applications Web à l'aide de Golang
Comment implémenter le traitement audio pour les applications Web à l'aide de Golang
Avec le développement d'Internet, le traitement audio est devenu une tâche de plus en plus importante. La mise en œuvre du traitement audio est une compétence nécessaire pour les applications Web. En tant que langage de programmation rapide et efficace, Golang peut également être utilisé pour implémenter le traitement audio pour les applications Web.
Dans cet article, nous présenterons comment utiliser Golang pour implémenter le traitement audio pour les applications Web, y compris le téléchargement de fichiers audio, la conversion de format audio et l'extraction de fonctionnalités audio.
1. Téléchargement de fichiers audio
Avant de mettre en œuvre le traitement audio, vous devez d'abord télécharger des fichiers audio. Le package tiers gin peut être utilisé dans Golang pour réaliser un développement rapide d'applications Web.
Afin d'implémenter le téléchargement de fichiers, vous devez d'abord ajouter des balises d'entrée dans le code HTML pour implémenter la page de téléchargement de fichiers, comme indiqué ci-dessous :
<html>
<head>
<title>音频文件上传</title>
</head>
<body>
<form enctype="multipart/form-data" action="/upload" method="post">
<input type="file" name="file" />
<input type="submit" value="上传" />
</form>
</body>
</html>Ensuite, vous pouvez utiliser gin dans Golang pour implémenter la fonction de traitement de téléchargement de fichiers, comme indiqué ci-dessous :
func uploadFile(c *gin.Context) {
file, err := c.FormFile("file")
if err != nil {
log.Println(err)
c.String(http.StatusBadRequest, "Bad request")
return
}
// 保存上传的文件
err = c.SaveUploadedFile(file, file.Filename)
if err != nil {
log.Println(err)
c.String(http.StatusInternalServerError, "Internal server error")
return
}
c.String(http.StatusOK, fmt.Sprintf("'%s' uploaded!", file.Filename))
}2. Conversion du format audio
Avant la mise en œuvre du traitement audio, le format du fichier audio téléchargé doit être converti afin qu'il puisse être utilisé par les fonctions de traitement ultérieures. Vous pouvez utiliser le package tiers goav dans Golang pour implémenter la conversion du format audio.
Tout d'abord, vous devez installer FFmpeg pour goav. Dans le système Ubuntu, vous pouvez utiliser la commande suivante pour l'installer :
sudo apt install ffmpeg
Ensuite, vous pouvez utiliser goav pour convertir les formats audio dans Golang, comme la conversion du format MP3 au format WAV. , comme suit :
func convertAudioFormat(inputFile string, outputFile string) error {
ctx := avutil.AvAllocContext()
defer avutil.AvFree(ctx)
// 打开输入音频文件
if avformat.AvformatOpenInput(&ctx, inputFile, nil, nil) != 0 {
return errors.New("无法打开输入音频文件")
}
defer avformat.AvformatCloseInput(ctx)
// 检索音频流信息
if avformat.AvformatFindStreamInfo(ctx, nil) < 0 {
return errors.New("无法获取音频流信息")
}
// 寻找音频流索引
audioIndex := -1
for i := 0; i < int(ctx.NbStreams()); i++ {
if ctx.Streams()[i].CodecParameters().CodecType() == avcodec.AVMEDIA_TYPE_AUDIO {
audioIndex = i
break
}
}
if audioIndex < 0 {
return errors.New("音频流不存在")
}
// 打开音频解码器
codecParams := ctx.Streams()[audioIndex].CodecParameters()
codec := avcodec.AvcodecFindDecoder(codecParams.CodecId())
if codec == nil {
return errors.New("无法打开音频解码器")
}
if codec.AvcodecOpen(codecParams) != 0 {
return errors.New("无法打开音频解码器")
}
defer codec.AvcodecClose()
// 打开输出音频文件
outctx := avformat.AvformatAllocContext()
defer avformat.AvformatFreeContext(outctx)
if avformat.AvformatAllocOutputContext2(&outctx, nil, "wav", outputFile) != 0 {
return errors.New("无法打开输出音频文件")
}
defer func() {
avio.AvioClose(outctx.Pb())
avformat.AvformatFreeContext(outctx)
}()
// 写入音频流头部信息
stream := avformat.AvformatNewStream(outctx, nil)
defer avutil.AvFree(stream.CodecParameters())
if avcodec.AvCodecParametersCopy(stream.CodecParameters(), codecParams) != 0 {
return errors.New("无法复制音频参数")
}
// 写入文件头部信息
if outctx.Format().Flags()&avformat.AVFMT_NOFILE == 0 {
if avio.AvioOpen(&outctx.Pb(), outputFile, avutil.AVIO_FLAG_WRITE) < 0 {
return errors.New("无法打开输出文件")
}
}
if avformat.AvformatWriteHeader(outctx, nil) < 0 {
return errors.New("无法写入文件头部信息")
}
// 转换音频格式并写入文件
packet := avcodec.AvPacketAlloc()
defer avcodec.AvPacketUnref(packet)
for {
frame, err := codec.AvcodecReceiveFrame(packet)
if err != nil {
if err == avutil.ErrEOF || err == avutil.ErrEAGAIN {
break
} else {
return errors.New("无法接收音频帧")
}
}
if frame.Pts() != avutil.AvNoPts && codec.Avctx().TimeBase().Den() > 0 {
frame.SetPts(avutil.AvRescaleQ(frame.Pts(), codec.Avctx().TimeBase(), stream.TimeBase()))
}
if frame.PktDts() != avutil.AvNoPts && codec.Avctx().TimeBase().Den() > 0 {
frame.SetPktDts(avutil.AvRescaleQ(frame.PktDts(), codec.Avctx().TimeBase(), stream.TimeBase()))
}
if frame.PktPts() != avutil.AvNoPts && codec.Avctx().TimeBase().Den() > 0 {
frame.SetPktPts(avutil.AvRescaleQ(frame.PktPts(), codec.Avctx().TimeBase(), stream.TimeBase()))
}
if avcodec.AvCodecSendFrame(codec, frame) != 0 {
return errors.New("无法发送音频帧")
}
for {
err := avcodec.AvCodecReceivePacket(codec, packet)
if err != nil {
if err == avutil.ErrEOF || err == avutil.ErrEAGAIN {
break
} else {
return errors.New("无法接收音频数据包")
}
}
packet.SetStreamIndex(stream.Index())
if avformat.AvInterleavedWriteFrame(outctx, packet) < 0 {
return errors.New("无法写入音频数据包")
}
avcodec.AvPacketUnref(packet)
}
avutil.AvFrameFree(&frame)
}
// 写入文件尾部信息
if avformat.AvWriteTrailer(outctx) < 0 {
return errors.New("无法写入文件尾部信息")
}
return nil
}3. Extraction de fonctionnalités audio
Enfin, nous devons implémenter certains algorithmes d'extraction de fonctionnalités audio afin de traiter les fichiers audio.
Par exemple, vous pouvez utiliser le package go-dsp pour implémenter la transformation de Fourier à court terme (STFT) afin de convertir des fichiers audio en spectrogrammes. Comme indiqué ci-dessous :
func stft(signal []float64, windowSize int, overlap float64) [][]complex128 {
hopSize := int(float64(windowSize) * (1.0 - overlap))
fftSize := windowSize / 2
stftMatrix := make([][]complex128, 0)
for i := 0; i+windowSize < len(signal); i += hopSize {
segment := signal[i : i+windowSize]
window := dsp.NewWindow(windowSize, dsp.Hamming)
fftIn := make([]complex128, windowSize)
for j := range segment {
fftIn[j] = complex(segment[j], 0)
}
window.Apply(fftIn)
fftOut := make([]complex128, fftSize)
for j := range fftOut {
fftOut[j] = 0
}
fft.FFT(fftOut, fftIn)
stftRow := make([]complex128, fftSize)
for j := range stftRow {
stftRow[j] = fftOut[j]
}
stftMatrix = append(stftMatrix, stftRow)
}
return stftMatrix
}De plus, vous pouvez également utiliser le package go-dsp pour implémenter d'autres algorithmes d'extraction de fonctionnalités audio, tels que MFCC (Mel Cepstral Coefficient) ou ZCR (Zero Crossing Rate), etc.
En résumé, cet article explique comment utiliser Golang pour implémenter le traitement audio pour les applications Web, y compris le téléchargement de fichiers audio, la conversion de format audio et l'extraction de fonctionnalités audio. Ces compétences peuvent aider les développeurs développant des applications Web à mieux traiter les données audio et à offrir aux utilisateurs une meilleure expérience utilisateur.
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