swr_convert 重采样 杂音

### 音频重采样中的杂音问题及其解决方案

音频重采样是指将一种采样率的音频信号转换为另一种采样率的过程。在这个过程中，可能会引入一些不希望有的噪声或失真现象[^1]。

当使用 `swr_convert` 进行音频重采样时，如果出现了杂音，可能的原因包括但不限于：

- 输入或输出缓冲区未正确初始化。
- 转换参数设置不当，特别是声道布局、样本格式等。
- 使用了不适合当前音频特性的滤波器选项。
- 缓冲区大小不合适，导致数据截断或溢出。

为了有效解决这些问题并减少甚至消除杂音，可以采取以下措施：

#### 正确初始化上下文和缓冲区
确保所有涉及的数据结构都已适当分配内存，并且初始状态合理。对于 FFmpeg 中的音频重采样库 libswresample 来说，在调用 `swr_convert` 前应该先通过 `swr_alloc_set_opts2` 设置好必要的参数。

struct SwrContext *swr_ctx;
uint8_t **in, **out;

// 初始化输入输出指针数组...
int ret = swr_init(swr_ctx);
if (ret < 0) {
    fprintf(stderr, "Failed to initialize the resampling context\n");
    exit(1);
}

#### 合理设定重采样参数
仔细检查并调整用于创建 `SwrContext` 实例的各项属性，比如源与目标采样频率、通道数以及所期望的质量等级等。这一步骤至关重要，因为错误的选择可能导致不可预见的结果，如额外噪音或其他形式的失真。

const int out_sample_rate = 44100; // 输出采样率
enum AVSampleFormat out_format = AV_SAMPLE_FMT_S16P; // 输出样本格式
uint64_t out_ch_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;        // 输出声道布局

av_opt_set_int(out_swr_ctx, "in_channel_layout", in_ch_layout, 0);
av_opt_set_int(out_swr_ctx, "in_sample_rate"   , in_sample_rate, 0);
av_opt_set_int(out_swr_ctx, "in_sample_fmt"    , in_sample_fmt, 0);

av_opt_set_int(out_swr_ctx, "out_channel_layout", out_ch_layout, 0);
av_opt_set_int(out_swr_ctx, "out_sample_rate"   , out_sample_rate, 0);
av_opt_set_int(out_swr_ctx, "out_sample_fmt"    , out_format, 0);

#### 应用高质量过滤算法
默认情况下，libswresample 可能不会总是采用最优性能模式工作；因此建议显式指定更高级别的内插方法来提高最终声音质量。可以通过设置环境变量或者直接修改代码的方式来激活这些特性。

export SWR_OPTS="flags=+full_compensation"

或是编程方式:

av_opt_set(out_swr_ctx->avr, "rc", "full_compensation", 0); // C99 标准下可用

#### 测试不同配置下的效果
最后但同样重要的是，尝试不同的组合以找到最适合特定应用场景的最佳实践方案。有时简单的改变就能带来显著改善。

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