PCM音频采样数据编码为AAC的压缩编码数据

本文介绍一个最简单的基于FFMPEG的音频编码器。该编码器实现了PCM音频采样数据编码为AAC的压缩编码数据。编码器代码十分简单，但是每一行代码都很重要。通过看本编码器的源代码，可以了解FFMPEG音频编码的流程。

下面附一张使用FFmpeg编码音频的流程图。使用该流程，不仅可以编码AAC的音频，而且可以编码MP3，MP2等等各种FFmpeg支持的音频。图中蓝色背景的函数是实际输出数据的函数。浅绿色的函数是音频编码的函数。

简单介绍一下流程中各个函数的意义：

av_register_all()：注册FFmpeg所有编解码器。

avformat_alloc_output_context2()：初始化输出码流的AVFormatContext。

avio_open()：打开输出文件。

av_new_stream()：创建输出码流的AVStream。

avcodec_find_encoder()：查找编码器。

avcodec_open2()：打开编码器。

avformat_write_header()：写文件头（对于某些没有文件头的封装格式，不需要此函数。比如说MPEG2TS）。

avcodec_encode_audio2()：编码音频。即将AVFrame（存储PCM采样数据）编码为AVPacket（存储AAC，MP3等格式的码流数据）。

av_write_frame()：将编码后的视频码流写入文件。

av_write_trailer()：写文件尾（对于某些没有文件头的封装格式，不需要此函数。比如说MPEG2TS）。

 

1. *本程序实现了音频PCM采样数据编码为压缩码流（MP3，WMA，AAC等）。 
2.  *是最简单的FFmpeg音频编码方面的教程。 
3.  *通过学习本例子可以了解FFmpeg的编码流程。 
4.  *This software encode PCM data to AAC bitstream. 
5.  *It's the simplest audio encoding software based on FFmpeg.  
6.  *Suitable for beginner of FFmpeg  
7.  */  
8.   
9. #include <stdio.h>  
10.   
11. #define __STDC_CONSTANT_MACROS  
12.   
13. #ifdef _WIN32  
14. //Windows  
15. extern "C"  
16. {  
17. #include "libavcodec/avcodec.h"  
18. #include "libavformat/avformat.h"  
19. };  
20. #else  
21. //Linux...  
22. #ifdef __cplusplus  
23. extern "C"  
24. {  
25. #endif  
26. #include <libavcodec/avcodec.h>  
27. #include <libavformat/avformat.h>  
28. #ifdef __cplusplus  
29. };  
30. #endif  
31. #endif  
32.   
33.   
34. int flush_encoder(AVFormatContext *fmt_ctx,unsigned int stream_index){  
35.     int ret;  
36.     int got_frame;  
37.     AVPacket enc_pkt;  
38.     if (!(fmt_ctx->streams[stream_index]->codec->codec->capabilities &  
39.         CODEC_CAP_DELAY))  
40.         return 0;  
41.     while (1) {  
42.         enc_pkt.data = NULL;  
43.         enc_pkt.size = 0;  
44.         av_init_packet(&enc_pkt);  
45.         ret = avcodec_encode_audio2 (fmt_ctx->streams[stream_index]->codec, &enc_pkt,  
46.             NULL, &got_frame);  
47.         av_frame_free(NULL);  
48.         if (ret < 0)  
49.             break;  
50.         if (!got_frame){  
51.             ret=0;  
52.             break;  
53.         }  
54.         printf("Flush Encoder: Succeed to encode 1 frame!\tsize:%5d\n",enc_pkt.size);  
55.         /* mux encoded frame */  
56.         ret = av_write_frame(fmt_ctx, &enc_pkt);  
57.         if (ret < 0)  
58.             break;  
59.     }  
60.     return ret;  
61. }  
62.   
63. int main(int argc, char* argv[])  
64. {  
65.     AVFormatContext* pFormatCtx;  
66.     AVOutputFormat* fmt;  
67.     AVStream* audio_st;  
68.     AVCodecContext* pCodecCtx;  
69.     AVCodec* pCodec;  
70.   
71.     uint8_t* frame_buf;  
72.     AVFrame* pFrame;  
73.     AVPacket pkt;  
74.   
75.     int got_frame=0;  
76.     int ret=0;  
77.     int size=0;  
78.   
79.     FILE *in_file=NULL;                         //Raw PCM data  
80.     int framenum=1000;                          //Audio frame number  
81.     const char* out_file = "tdjm.aac";          //Output URL  
82.     int i;  
83.   
84.     in_file= fopen("tdjm.pcm", "rb");  
85.   
86.     av_register_all();  
87.   
88.     //Method 1.  
89.     pFormatCtx = avformat_alloc_context();  
90.     fmt = av_guess_format(NULL, out_file, NULL);  
91.     pFormatCtx->oformat = fmt;  
92.   
93.   
94.     //Method 2.  
95.     //avformat_alloc_output_context2(&pFormatCtx, NULL, NULL, out_file);  
96.     //fmt = pFormatCtx->oformat;  
97.   
98.     //Open output URL  
99.     if (avio_open(&pFormatCtx->pb,out_file, AVIO_FLAG_READ_WRITE) < 0){  
100.         printf("Failed to open output file!\n");  
101.         return -1;  
102.     }  
103.   
104.     audio_st = avformat_new_stream(pFormatCtx, 0);  
105.     if (audio_st==NULL){  
106.         return -1;  
107.     }  
108.     pCodecCtx = audio_st->codec;  
109.     pCodecCtx->codec_id = fmt->audio_codec;  
110.     pCodecCtx->codec_type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;  
111.     pCodecCtx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;  
112.     pCodecCtx->sample_rate= 44100;  
113.     pCodecCtx->channel_layout=AV_CH_LAYOUT_STEREO;  
114.     pCodecCtx->channels = av_get_channel_layout_nb_channels(pCodecCtx->channel_layout);  
115.     pCodecCtx->bit_rate = 64000;    
116.   
117.     //Show some information  
118.     av_dump_format(pFormatCtx, 0, out_file, 1);  
119.   
120.     pCodec = avcodec_find_encoder(pCodecCtx->codec_id);  
121.     if (!pCodec){  
122.         printf("Can not find encoder!\n");  
123.         return -1;  
124.     }  
125.     if (avcodec_open2(pCodecCtx, pCodec,NULL) < 0){  
126.         printf("Failed to open encoder!\n");  
127.         return -1;  
128.     }  
129.     pFrame = av_frame_alloc();  
130.     pFrame->nb_samples= pCodecCtx->frame_size;  
131.     pFrame->format= pCodecCtx->sample_fmt;  
132.       
133.     size = av_samples_get_buffer_size(NULL, pCodecCtx->channels,pCodecCtx->frame_size,pCodecCtx->sample_fmt, 1);  
134.     frame_buf = (uint8_t *)av_malloc(size);  
135.     avcodec_fill_audio_frame(pFrame, pCodecCtx->channels, pCodecCtx->sample_fmt,(const uint8_t*)frame_buf, size, 1);  
136.       
137.     //Write Header  
138.     avformat_write_header(pFormatCtx,NULL);  
139.   
140.     av_new_packet(&pkt,size);  
141.   
142.     for (i=0; i<framenum; i++){  
143.         //Read PCM  
144.         if (fread(frame_buf, 1, size, in_file) <= 0){  
145.             printf("Failed to read raw data! \n");  
146.             return -1;  
147.         }else if(feof(in_file)){  
148.             break;  
149.         }  
150.         pFrame->data[0] = frame_buf;  //PCM Data  
151.   
152.         pFrame->pts=i*100;  
153.         got_frame=0;  
154.         //Encode  
155.         ret = avcodec_encode_audio2(pCodecCtx, &pkt,pFrame, &got_frame);  
156.         if(ret < 0){  
157.             printf("Failed to encode!\n");  
158.             return -1;  
159.         }  
160.         if (got_frame==1){  
161.             printf("Succeed to encode 1 frame! \tsize:%5d\n",pkt.size);  
162.             pkt.stream_index = audio_st->index;  
163.             ret = av_write_frame(pFormatCtx, &pkt);  
164.             av_free_packet(&pkt);  
165.         }  
166.     }  
167.       
168.     //Flush Encoder  
169.     ret = flush_encoder(pFormatCtx,0);  
170.     if (ret < 0) {  
171.         printf("Flushing encoder failed\n");  
172.         return -1;  
173.     }  
174.   
175.     //Write Trailer  
176.     av_write_trailer(pFormatCtx);  
177.   
178.     //Clean  
179.     if (audio_st){  
180.         avcodec_close(audio_st->codec);  
181.         av_free(pFrame);  
182.         av_free(frame_buf);  
183.     }  
184.     avio_close(pFormatCtx->pb);  
185.     avformat_free_context(pFormatCtx);  
186.   
187.     fclose(in_file);  
188.   
189.     return 0;  
190. }  

雷霄骅 (Lei Xiaohua)
[e-mail]
http://blog.csdn.net/leixiaohua1020

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结果

程序运行完成后，会将一个PCM采样数据文件（*.pcm）编码为AAC码流文件（*.aac）。

本文地址：https://blog.csdn.net/ZH952016281/article/details/52768415