使用 Accelerate 和 vDSP_desamp() 进行音频处理

Question

我对 vdsp 框架完全陌生，我正在尝试通过构建来学习。我的目标是按以下方式处理信号：

据我从 Apple 的文档中了解到，函数 vDSP_desamp() 是我正在寻找的（它可以同时执行两个步骤，对吧？）

我该如何正确使用它？

以下是我的想法：给定一个 AudioBufferList *audio 和一个长度为 [101] 的滤波器系数数组 filterCoeffs：

vDSP_desamp((float*)audio->mBuffers[0].mData, 2, &filterCoeffs, (float*)audio->mBuffers[0].mData, frames, 101);

这是对方法的正确使用吗？我是否需要为此过程实施循环缓冲区？非常欢迎任何指向要阅读的内容的指导/方向/指针。谢谢

Answer 1

阅读文档，vDSP_desamp()确实是复合抽取和FIR操作。两者一起做是一个好主意，因为它减少了内存访问，并且有消除大量计算的余地。

这里的假设是 FIR 滤波器已经用 (P-1)/2 群延迟重铸。这样做的结果是要计算 C(n) 函数需要访问 A(n*I+p)

其中（使用文档的术语）：

`A[0..x-1]`: input sample array
`C[0..n-1]`: output sample array
`P`: number of filter coefficients
`I`: Decimation factor

很明显，如果您将 CoreAudio 缓冲区传递给它，它将运行离开缓冲区末尾 200 个输入样本。最好的情况是产生 100 个垃圾样本，最坏的情况是 SIGSEGV.

所以，简单的答案是否定的。您不能单独使用 vDSP_desamp()。

您的选择是：

Assemble 将需要的样本 放入缓冲区，然后为 N 输出样本调用 vDSP_desamp()。这涉及从两个 CoreAudio 缓冲区复制样本。如果您担心延迟，您可以重铸 FIR 以使用 100 个先前的样本，或者，它们可以来自下一个缓冲区。
尽你所能使用vDSP_desamp()，并计算当过滤器覆盖两个缓冲区时更复杂的情况。
两次调用 vDSP_desamp() - 一次是简单的情况，另一次是组装输入缓冲区，其中样本环绕相邻的 CoreAudio 缓冲区

我看不出你如何使用循环缓冲区来解决这个问题：你仍然有缓冲区环绕的情况需要处理，并且仍然需要将所有样本复制到其中。

哪个更快取决于 CoreAudio 提供的音频缓冲区的大小。我的直觉是，对于小缓冲区和小过滤器长度，vDSP_desamp() 可能不值得，但您需要进行测量才能确定。

当我过去在 iOS 实现这种事情时，我发现了一个手动抽取和滤波操作在事物的宏伟计划中相当微不足道，并且没有进一步优化。

Audio Processing with Accelerate and vDSP_desamp()