Массивов вообще не надо, это всё над результатом фурье (амплитуды) сразу считать можно и отбирать N самых (N средних яркостей и N сдвигов по времени хранить всего-то). Скользящее окно ещё или с перекрытием (фурье) -- вот вопрос. Интересная у тебя каторга. Не пик-контроллеры профессионального уровня...