ESP32利用I2S和UDP实时传输音频数据教程

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资源摘要信息:"ESP32通过I2S读取SPH0645麦克风模块的音频数据,并通过UDP协议发送到服务端,实现实时音频数据的远程播放,提供软件源码供学习与设计参考。" 根据提供的文件信息,以下是详细的知识点: 1. **ESP32平台**: ESP32是一款低成本、低功耗的系统级芯片(SoC),具有Wi-Fi和蓝牙功能,适用于物联网(IoT)应用。它集成两个高性能的32位处理器核心,具有丰富的外设支持和高级音频处理能力,非常适合需要音频采集和处理的应用场景。 2. **I2S协议**: I2S(Inter-IC Sound)是一种音频数据传输协议,主要用于数字音频设备之间的通信。它支持单声道和立体声系统,能够实现高保真音频数据的传输。在该场景中,ESP32使用I2S协议读取SPH0645麦克风模块采集到的音频数据。 3. **SPH0645麦克风模块**: SPH0645是一款高性能的数字麦克风,支持I2S接口,常用于需要清晰音频信号采集的应用中。SPH0645通过I2S协议将模拟音频信号转换成数字信号,并输出给主控制器如ESP32。 4. **UDP协议**: 用户数据报协议(UDP)是一种无连接的网络协议,用于在网络上发送数据包,不需要建立连接。UDP在传输数据时比TCP更快,因为它不需要进行三次握手确认连接过程。在本项目中,ESP32使用UDP将音频数据发送到远程服务器。 5. **网络编程**: 网络编程指的是编写程序来处理数据传输,这通常涉及到使用TCP/IP模型中的不同层次的协议。本项目中涉及到的网络编程知识包括了如何在ESP32设备上实现UDP客户端功能,以及如何将数据有效地封装和发送到服务器。 6. **软件开发环境**: 给定的文件列表中包含了一些开发环境配置文件,例如`.gitignore`、`platformio.ini`、`.vscode`等,这些文件配置了代码的版本控制、开发平台和编辑器环境。这表明源码可能是在使用PlatformIO和Visual Studio Code的环境下开发的,这些工具对于物联网设备的开发非常常见。 7. **源代码结构**: 文件列表中的`lib`文件夹可能包含了为项目定制的库文件,`include`文件夹可能包含头文件,`src`文件夹则包含主要的源代码文件,而`.pio`文件夹可能与PlatformIO项目的构建和输出结果有关。 通过使用ESP32、I2S协议读取SPH0645麦克风的数据,结合UDP协议进行网络传输,再在服务端进行音频数据的实时播放,这个项目不仅覆盖了物联网设备的数据采集和处理,还涉及到了网络数据的传输和服务器端的音频播放技术。这对于了解和实现基于ESP32的音频数据远程处理和传输具有重要的参考价值。

将以下代码改为C++代码: import scipy.special as sp import numpy as np import numba from numba import njit,prange import math import trimesh as tri fileName="data/blub.obj" outName='./output/blub_rec.obj' # 参数 # 限制选取球谐基函数的带宽 bw=64 # 极坐标,经度0<=theta<2*pi,纬度0<=phi<pi; # (x,y,z)=r(sin(phi)cos(theta),sin(phi)sin(theta),cos(phi)) def get_angles(x,y,z): r=np.sqrt(x*x+y*y+z*z) x/=r y/=r z/=r phi=np.arccos(z) if phi==0: theta=0 theta=np.arccos(x/np.sin(phi)) if y/np.sin(phi)<0: theta+=math.pi return [theta,phi] if __name__=='__main__': # 载入网格 mesh=tri.load(fileName) # 获得网格顶点(x,y,z)对应的(theta,phi) numV=len(mesh.vertices) angles=np.zeros([numV,2]) for i in range(len(mesh.vertices)): v=mesh.vertices[i] [angles[i,0],angles[i,1]]=get_angles(v[0],v[1],v[2]) # 求解方程:x(theta,phi)=对m,l求和 a^m_lY^m_l(theta,phi) 解出系数a^m_l # 得到每个theta,phi对应的x X,Y,Z=np.zeros([numV,1]),np.zeros([numV,1]),np.zeros([numV,1]) for i in range(len(mesh.vertices)): X[i],Y[i],Z[i]=mesh.vertices[i,0],mesh.vertices[i,1],mesh.vertices[i,2] # 求出Y^m_l(theta,phi)作为矩阵系数 sph_harm_values=np.zeros([numV,(bw+1)*(bw+1)]) for i in range(numV): for l in range(bw): for m in range(-l,l+1): sph_harm_values[i,l*(l+1)+m]=sp.sph_harm(m,l,angles[i,0],angles[i,1]) print('系数矩阵维数:{}'.format(sph_harm_values.shape)) # 求解方程组,得到球谐分解系数 a_x=np.linalg.lstsq(sph_harm_values,X,rcond=None)[0] a_y=np.linalg.lstsq(sph_harm_values,Y,rcond=None)[0] a_z=np.linalg.lstsq(sph_harm_values,Z,rcond=None)[0] # 从系数恢复的x,y,z坐标,存为新的点云用于比较 x=np.matmul(sph_harm_values,a_x) y=np.matmul(sph_harm_values,a_y) z=np.matmul(sph_harm_values,a_z) with open(outName,'w') as output: for i in range(len(x)): output.write("v %f %f %f\n"%(x[i,0],y[i,0],z[i,0]))

2023-06-09 上传