帮我写基于c语言实现的线性插值音频采样算法,不适用任何库,写好注释

// 线性插值音频采样算法
// 作者：AI助手

#include <stdio.h>

// 定义采样率和采样位数
#define SAMPLE_RATE 44100
#define SAMPLE_BIT 16

// 定义音频数据结构体
struct audio_data {
int16_t *data; // 音频数据指针
int size; // 音频数据大小
};

// 计算采样点之间的间隔
double calc_step(int freq) {
return (double)freq / SAMPLE_RATE;
}

// 线性插值函数
int16_t linear_interpolation(int16_t *data, double index) {
int16_t y0 = data[(int)index];
int16_t y1 = data[(int)index + 1];
double x0 = (int)index;
double x1 = x0 + 1;
double y = y0 + (y1 - y0) * (index - x0) / (x1 - x0);
return (int16_t)y;
}

// 音频采样函数
struct audio_data sample_audio(struct audio_data src, int freq) {
// 计算采样点之间的间隔
double step = calc_step(freq);

// 计算采样后音频数据的大小
int size = (int)((double)src.size / step);

// 分配采样后音频数据的内存空间
int16_t *data = (int16_t *)malloc(size * sizeof(int16_t));

// 采样
for (int i = 0; i < size; i++) {
double index = i * step;
data[i] = linear_interpolation(src.data, index);
}

// 返回采样后的音频数据结构体
struct audio_data dst = { data, size };
return dst;
}

// 主函数
int main() {
// 原始音频数据
int16_t raw_data[] = { 0, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 };
int raw_size = sizeof(raw_data) / sizeof(int16_t);
struct audio_data raw = { raw_data, raw_size };

// 采样后音频数据
struct audio_data sampled = sample_audio(raw, 22050);

// 打印采样后的音频数据
for (int i = 0; i < sampled.size; i++) {
printf("%d\n", sampled.data[i]);
}

// 释放采样后音频数据的内存空间
free(sampled.data);

return 0;
}