语音处理：Python实现常用音频参数计算_音频的mos值计算python

背景

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语音处理实践中，经常遇到需要根据相关音频信息计算某些常用参数，比如：一帧样点数、一帧比特数、原始码率等，于是将公式固化成脚本，只动一次脑，下次动下电脑就行。

功能实现

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参数输入

声道信息

• 采样率(8/16/24/32/44.1/48/88.2/96/192kHz)
• 采样位深（16/24/32(整型或浮点)）
• 声道数（1/2/…）

编码信息

• 帧长(10ms/…)

结果输出

计算单元

• 计算样点数

• 计算音源原始码率

• 计算码率对应比特数

• 计算比特数到码率

• 计算音源对应比特数

• 计算字节数到比特数

• 计算字节数到码率

• 持续更新中

源码实现

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# 语音处理中，音频常用参数计算


# 计算声道信息下对应样点数
def get_samples_of_audio(sr, ch_num, frame_s):
    samples = sr * frame_s * ch_num
    return samples


# 计算声道信息下不压缩时原始码率kbps
def get_br_of_audio(sr, bit_depth, ch_num, frame_ms):
    frame_s = frame_ms / 1000 
    samples = get_samples_of_audio(sr, ch_num, frame_s)
    total_bits = samples * bit_depth
    bps = total_bits / frame_s
    kbps = bps / 1000
    return kbps


# 计算码率及帧长条件下的比特
def br_to_bits(kbps, frame_ms):
    bits = kbps * frame_ms
    return bits


# 计算比特到码率
def bits_to_br(bits, frame_ms):
    kbps = bits / frame_ms
    return kbps


# 计算字节数到比特数
def byte_to_bit(byte_num):
    bits = 8 * byte_num
    return bits


# 计算比特数到字节数
def bit_to_byte(bits):
    byte_num = bits / 8
    return byte_num


# 计算声道信息下对应比特
def get_bits_of_audio(sr, bit_depth, ch_num, frame_ms):
    kbps = get_br_of_audio(sr, bit_depth, ch_num, frame_ms)
    bits = br_to_bits(kbps, frame_ms)
    return bits


# 计算字节数到码率，字节数为压缩后的1帧字节流大小，码率为压缩后的实际码率
def bytes_to_br(byte_num, frame_ms):
    bits = byte_to_bit(byte_num)
    kbps = bits_to_br(bits, frame_ms)
    return kbps
    

# 计算码率到字节数
def br_to_bytes(kbps, frame_ms):
    bits = br_to_bits(kbps, frame_ms)
    byte_num = bit_to_byte(bits)
    return byte_num


# 参数输入
sr = 96000
bit_depth = 24
ch_num = 2
frame_ms = 10


# 调用举例
kbps = get_br_of_audio(sr, bit_depth, ch_num, frame_ms)
print('{}kbps'.format(kbps))
bits = get_bits_of_audio(sr, bit_depth, ch_num, frame_ms)
print('{}bits'.format(bits))
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