Python:如何将mp3块解码为PCM样本

Question

我正在尝试捕获mp3网络流的块，并将它们解码为PCM样本以进行信号处理。我试图通过请求和io.BytesIO捕获音频，以将数据保存为.wav文件。

我必须把mp3数据转换成wav数据，但我不知道怎么做。(我的目标不是录制.wav文件，我这样做只是为了测试算法。(

我找到了pymedia库，但它很旧(上次提交是在2006年(，使用的是python 2.7，对我来说无法安装。

也许ffmpeg-python是可能的，但我刚刚看到了使用文件作为输入和输出的例子。

这是我的代码：

import requests
import io
import soundfile as sf
import struct
import wave
import numpy as np

def main():
stream_url = r'http://dg-wdr-http-dus-dtag-cdn.cast.addradio.de/wdr/1live/diggi/mp3/128/stream.mp3'
r = requests.get(stream_url, stream=True)
sample_array = []
try:
for block in r.iter_content(1024):
data, samplerate = sf.read(io.BytesIO(block), format="RAW", channels=2, samplerate=44100, subtype='FLOAT',
dtype='float32')
sample_array = np.append(sample_array, data)
except KeyboardInterrupt:
print("...saving")
obj = wave.open('sounds/stream1.wav', 'w')
obj.setnchannels(1)  # mono
obj.setsampwidth(2)  # bytes
obj.setframerate(44100)
data_max = np.nanmax(abs(sample_array))
# fill WAV with samples from sample_array
for sample in sample_array:
if (np.isnan(sample) or np.isnan(32760 * sample / data_max)) is True:
continue
try:
value = int(32760 * sample / data_max)  # normalization INT16
except ValueError:
value = 1
finally:
data = struct.pack('<h', value)
obj.writeframesraw(data)
obj.close()
print("end")

if __name__ == '__main__':
main()

你知道如何处理这个问题吗？

Answer 1

您错过了mp3流的解码。您只是将mp3文件保存为wav。

你首先需要解码mp3音频。它将为您提供PCM样本+音频信息。

Answer 2

在Irmen和他的"迷你音频"one_answers"合成器"库的帮助下，我可以解决这个问题。

问题是，大多数无线电网络流使用ICECAST协议，该协议包括交织的元数据信息，因此无法直接解码。

使用示例脚本https://github.com/irmen/synthesizer/blob/master/examples/internetradio.py作为模板，我可以写一个脚本，它记录一个网络流，直到KeyboardInterrupt，并将其保存为.wav文件。

这是我编辑的主要部分：

...
def _audio_playback(self, pcm_stream):
sample_array = None
with Output(mixing="sequential", frames_per_chunk=44100 // 4) as output:
print("begin recording")
while self.decode_flag:
try:
audio = pcm_stream.read(44100 * 2 * 2 // 20)
if not audio:
break
except (IOError, ValueError):
break
else:
sample = Sample.from_raw_frames(audio, 2, 44100, 2)
if sample_array is None:
sample_array = sample.get_frames_numpy_float()
else:
sample_array = np.append(sample_array, sample.get_frames_numpy_float(), axis=0)
print("...saving")
wavf.write(self.file_location, 44100, sample_array)
print("saved")
...

Answer 3

基于Bendzko的答案是我的代码：

pip install pyaudio miniaudio

import threading
import urllib.request
import time
try:
import miniaudio
except ImportError:
miniaudio = None

import pyaudio
import ctypes
import sys 
CHUNK = 4096
p = pyaudio.PyAudio()
stream = p.open(format=pyaudio.paInt16,channels=2,rate=44100,output=True)


class RadioThread(threading.Thread):
def run(self):
self.url = "https://impradio.bytemasters.gr/8002/stream"
#run in threading
client = miniaudio.IceCastClient(self.url)
pcm_stream = MiniaudioDecoderPcmStream(client.audio_format,client)
self.audio_playback(pcm_stream)

def audio_playback(self,pcm_stream):
global stop_peradio_thread
while stop_peradio_thread==False:
try:
audio = pcm_stream.read(CHUNK)
stream.write(audio.tobytes())
except:
pass


class MiniaudioDecoderPcmStream(miniaudio.StreamableSource):
def __init__(self, fmt, stream):
self.pcm_stream = miniaudio.stream_any(stream, fmt, dither=miniaudio.DitherMode.TRIANGLE)
def read(self, size):
try:
return self.pcm_stream.send(size)
except StopIteration:
return b""
def main():
global stop_peradio_thread
stop_peradio_thread = False
t1 = RadioThread()
t1.start()
while True:
try:
time.sleep(1)
except KeyboardInterrupt:
stop_peradio_thread = True
t1.join()
sys.exit()

main()