C++算法压缩比计算

Question

两天以来，我一直被一个看似简单的计算所困扰。但我就是不明白。

我正在使用压缩算法对音频文件进行编码。

整个音频文件被分成 960 字节的“ block ”。每个 block 被压缩为 60 字节。

我的未压缩文件长 1480320 字节。我的编码文件长 46320 字节。

似乎有些不对劲。我试图根据编码音频的文件大小计算理论上的未压缩文件大小。

文件的编码方式如下:

short *m_in;
short *m_out;
unsigned char *m_data;
unsigned char *m_fbytes;
int m_max_frame_size;
int m_frame_size;
int m_sampling_rate;
int m_max_payload_bytes;
int m_bitrate_bps;
int m_iByteLen1FrameEncoded;
int m_iByteLen1FrameDecoded;


m_sampling_rate=48000;
m_max_frame_size = 960*6;
m_max_payload_bytes=1500;
m_bitrate_bps= 24000;
m_iByteLen1FrameEncoded=60;
m_iByteLen1FrameDecoded=960;

m_in = (short*)malloc(m_max_frame_size*sizeof(short));
m_out = (short*)malloc(m_max_frame_size*sizeof(short));
m_data = (unsigned char*)calloc(m_max_payload_bytes,sizeof(char));
m_fbytes = (unsigned char*)malloc(m_iByteLen1FrameDecoded*sizeof(short));

FILE *fin= fopen(uPathInput.c_str(), "rb");
FILE *fout=fopen(uPathOutput.c_str(), "wb");

int curr_read=0;
int stop=0;

    while (!stop)
    {
    int err;
    err = fread(m_fbytes, sizeof(short), 960, fin);
    curr_read = err;
    for(int i=0;i<curr_read;i++)
    {
        opus_int32 s;
        s=m_fbytes[2*i+1]<<8|m_fbytes[2*i];
        s=((s&0xFFFF)^0x8000)-0x8000;
        m_in[i]=s;
    }
    if (curr_read < 960)
    {
        for (int i=curr_read;i<960;i++)
        {
            m_in[i] = 0;
        }
        stop = 1;
    }
            //iLen will always return 60, so I guess the 960 bytes are compressed to 60 bytes, right?
    int iLen = opus_encode(m_enc, m_in, m_iByteLen1FrameDecoded, m_data, m_max_payload_bytes);
    if (fwrite(m_data, 1, iLen, fout) !=iLen) 
    {
        fprintf(stderr, "Error writing.\n");
    }     
}

    fclose(fin);
    fclose(fout);
 }

压缩率好像是960/60 = 16

所以我计算了46320字节*16。但这让我达到了 741120 字节。那不合适。我预计它是 1480320 字节。

我试图找出我计算中的错误，但我就是找不到。

有人看到我哪里错了吗？

非常感谢您的帮助!

Answer 1

好的，扩展我的评论。问题出在这里:

fread(m_fbytes, sizeof(short), 960, fin);

您正在读取 960 个 short，这应该是 2 个字节宽，所以您实际上正在读取 1920 个字节。如果 opus_encode() 以字节为单位返回压缩后的大小，那么正如 Robert 观察到的那样，压缩率将达到 32。

我还会简化处理 block 的代码:

size_t ITEM_SIZE = sizeof(short);
int ITEM_COUNT = 960;

// fread should first return a short item count, then zero
size_t shorts_read = 0;
while (shorts_read = fread(m_fbytes, ITEM_SIZE, ITEM_COUNT, fin)) {
    size_t i = 0;
    for (; i<read; i++) {
        opus_int32 s;
        // etc.
    }
    for (; i < ITEM_COUNT; i++) {
        m_in[i] = 0;
    }
    // opus_encode() etc
}

您摆脱了无用的停止标志和嵌套级别，并且该结构符合“读到不能为止”的惯用语。 (参见 this SO question。)

我收回我提到的关于代码是假的，我认为 fread 返回读取的字节，而不是读取的项目。