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【FFmpeg(2016)】PCM編碼AAC

阿新 • • 發佈：2019-02-15

【前言】

本文章主要是將 PCM原始資料編碼為AAC。

測試檔案則是上一篇文章生成的PCM檔案：

音訊資料format分很多種型別，16bit,32bit等，而2016 ffmpeg只支援最新的AAC格式，32bit，也就是AV_SAMPLE_FMT_FLTP。

所以，想對PCM進行編碼得先確保PCM是AV_SAMPLE_FMT_FLTP型別的。

【AAC封裝格式】

AAC有兩種封裝格式，分別是ADIF ADTS，多與流媒體一般使用ADTS格式。見：

【FFmpeg資料結構】

  1. AVCodecContext  
  2. AVCodec  
  3. AVCodecID  
  4. AVFrame  
  5. AVPacket  
對PCM檔案的讀寫直接使用FILE檔案指標。

AVCodec是一個編碼器，可以單純的理解為一個編解碼演算法的結構。


AVCodecContext是AVCodec的一個上下文，打個比如，在視訊編碼h264時，有i p b三種幀，如果有一個視訊流是 I B B P這種順序到達，由於B幀需要依靠前後的幀來計算出本幀現實的內容，所有需要一些buffer儲存一些，以根據這些來計算出B幀的內容，當然還有很多其他的內容。


AVCodecID是編碼器的ID，如編碼AAC是，就使用AV_CODEC_ID_AAC。


AVFrame 是編碼前、解碼後儲存的資料。
AVPacket是編碼後、解碼前儲存的資料。

關於官方定義的AVFrame:

  1. typedefstruct AVFrame {  
  2. #define AV_NUM_DATA_POINTERS 8
  3.     /** 
  4.      * pointer to the picture/channel planes. 
  5.      * This might be different from the first allocated byte 
  6.      * 
  7.      * Some decoders access areas outside 0,0 - width,height, please
     
  8.      * see avcodec_align_dimensions2(). Some filters and swscale can read 
  9.      * up to 16 bytes beyond the planes, if these filters are to be used, 
  10.      * then 16 extra bytes must be allocated. 
  11.      * 
  12.      * NOTE: Except for hwaccel formats, pointers not needed by the format 
  13.      * MUST be set to NULL. 
  14.      */
  15.     uint8_t *data[AV_NUM_DATA_POINTERS];  
  16.     /** 
  17.      * For video, size in bytes of each picture line. 
  18.      * For audio, size in bytes of each plane. 
  19.      * 
  20.      * For audio, only linesize[0] may be set. For planar audio, each channel 
  21.      * plane must be the same size. 
  22.      * 
  23.      * For video the linesizes should be multiples of the CPUs alignment 
  24.      * preference, this is 16 or 32 for modern desktop CPUs. 
  25.      * Some code requires such alignment other code can be slower without 
  26.      * correct alignment, for yet other it makes no difference. 
  27.      * 
  28.      * @note The linesize may be larger than the size of usable data -- there 
  29.      * may be extra padding present for performance reasons. 
  30.      */
  31.     int linesize[AV_NUM_DATA_POINTERS];  
  32.     /** 
  33.      * pointers to the data planes/channels. 
  34.      * 
  35.      * For video, this should simply point to data[]. 
  36.      * 
  37.      * For planar audio, each channel has a separate data pointer, and 
  38.      * linesize[0] contains the size of each channel buffer. 
  39.      * For packed audio, there is just one data pointer, and linesize[0] 
  40.      * contains the total size of the buffer for all channels. 
  41.      * 
  42.      * Note: Both data and extended_data should always be set in a valid frame, 
  43.      * but for planar audio with more channels that can fit in data, 
  44.      * extended_data must be used in order to access all channels. 
  45.      */
  46.     uint8_t **extended_data;  
  47.     ......其他成員  
  48. } AVFrame;  

對於視訊，目前比較流行的是H264壓縮標準，好像沒見過其他編碼方式，而H264只能由YUV影象編碼，也就是說H264解碼後就是三個YUV分量，他們的資料會分別存在，data[0],data[1],data[2] ,而linesize[0],linesize[1],linesize[2]分別代表各個資料的長度。

對於音訊，由於有多聲道的音訊，那麼音訊解碼出來的資料不同聲道也儲存在不同的指標，如data[0]是左聲道,data[1]是右聲道，由於各個聲道的資料長度是一樣的，所以linesize[0]就代表了所有聲道資料的長度。

成員extended_data則指向了data，是一個拓展，上面可以看到data 是包含8個指標的陣列，也就是說對於音訊，最多隻支援8個聲道。

【程式碼】

  1. extern"C"
  2. {  
  3. #include "libavformat/avformat.h"
  4. #include "libavutil/avutil.h"
  5. #include "libavcodec/avcodec.h"
  6. #include "libavutil/frame.h"
  7. #include "libavutil/samplefmt.h"
  8. #include "libavformat/avformat.h"
  9. #include "libavcodec/avcodec.h"
  10. }  
  11. #pragma comment(lib, "avcodec.lib")
  12. #pragma comment(lib, "avfilter.lib")
  13. #pragma comment(lib, "avformat.lib")
  14. #pragma comment(lib, "avutil.lib")
  15. /* PCM轉AAC */
  16. int main()  
  17. {  
  18.     char *padts = (char *)malloc(sizeof(char) * 7);  
  19.     int profile = 2;                                            //AAC LC
  20.     int freqIdx = 4;                                            //44.1KHz
  21.     int chanCfg = 2;            //MPEG-4 Audio Channel Configuration. 1 Channel front-center
  22.     padts[0] = (char)0xFF;      // 11111111     = syncword
  23.     padts[1] = (char)0xF1;      // 1111 1 00 1  = syncword MPEG-2 Layer CRC
  24.     padts[2] = (char)(((profile - 1) << 6) + (freqIdx << 2) + (chanCfg >> 2));  
  25.     padts[6] = (char)0xFC;  
  26.     AVCodec *pCodec;  
  27.     AVCodecContext *pCodecCtx = NULL;  
  28.     int i, ret, got_output;  
  29.     FILE *fp_in;  
  30.     FILE *fp_out;  
  31.     AVFrame *pFrame;  
  32.     uint8_t* frame_buf;  
  33.     int size = 0;  
  34.     AVPacket pkt;  
  35.     int y_size;  
  36.     int framecnt = 0;  
  37.     char filename_in[] = "audio.pcm";  
  38.     AVCodecID codec_id = AV_CODEC_ID_AAC;  
  39.     char filename_out[] = "audio.aac";  
  40.     int framenum = 100000;  
  41.     avcodec_register_all();  
  42.     pCodec = avcodec_find_encoder(codec_id);  

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