最简单的基于FFMPEG的音频编码器（PCM编码为AAC）

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。

本程序使用最新版的类库（编译时间为2014.5.6），开发平台为VC2010。所有的配置都已经做好，只需要运行就可以了。

流程（2014.9.29更新）

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）。

代码

[cpp] view
plain copy

/**

*最简单的基于FFmpeg的音频编码器

*Simplest FFmpeg Audio Encoder

*

*雷霄骅 Lei Xiaohua

*leixiaohua1020@126.com

*中国传媒大学/数字电视技术

*Communication University of China / Digital TV Technology

*http://blog.csdn.net/leixiaohua1020

*

*本程序实现了音频PCM采样数据编码为压缩码流（MP3，WMA，AAC等）。

*是最简单的FFmpeg音频编码方面的教程。

*通过学习本例子可以了解FFmpeg的编码流程。

*This software encode PCM data to AAC bitstream.

*It's the simplest audio encoding software based on FFmpeg.

*Suitable for beginner of FFmpeg

*/

#include <stdio.h>

#define __STDC_CONSTANT_MACROS

#ifdef _WIN32

//Windows

extern "C"

{

#include "libavcodec/avcodec.h"

#include "libavformat/avformat.h"

};

#else

//Linux...

#ifdef __cplusplus

extern "C"

{

#endif

#include <libavcodec/avcodec.h>

#include <libavformat/avformat.h>

#ifdef __cplusplus

};

#endif

#endif

int flush_encoder(AVFormatContext *fmt_ctx,unsigned int stream_index){

int ret;

int got_frame;

AVPacket enc_pkt;

if (!(fmt_ctx->streams[stream_index]->codec->codec->capabilities &

CODEC_CAP_DELAY))

return 0;

while (1) {

enc_pkt.data = NULL;

enc_pkt.size = 0;

av_init_packet(&enc_pkt);

ret = avcodec_encode_audio2 (fmt_ctx->streams[stream_index]->codec, &enc_pkt,

NULL, &got_frame);

av_frame_free(NULL);

if (ret < 0)

break;

if (!got_frame){

ret=0;

break;

}

printf("Flush Encoder: Succeed to encode 1 frame!\tsize:%5d\n",enc_pkt.size);

/* mux encoded frame */

ret = av_write_frame(fmt_ctx, &enc_pkt);

if (ret < 0)

break;

}

return ret;

}

int main(int argc, char* argv[])

{

AVFormatContext* pFormatCtx;

AVOutputFormat* fmt;

AVStream* audio_st;

AVCodecContext* pCodecCtx;

AVCodec* pCodec;

uint8_t* frame_buf;

AVFrame* pFrame;

AVPacket pkt;

int got_frame=0;

int ret=0;

int size=0;

FILE *in_file=NULL; //Raw PCM data

int framenum=1000; //Audio frame number

const char* out_file = "tdjm.aac"; //Output URL

int i;

in_file= fopen("tdjm.pcm", "rb");

av_register_all();

//Method 1.

pFormatCtx = avformat_alloc_context();

fmt = av_guess_format(NULL, out_file, NULL);

pFormatCtx->oformat = fmt;

//Method 2.

//avformat_alloc_output_context2(&pFormatCtx, NULL, NULL, out_file);

//fmt = pFormatCtx->oformat;

//Open output URL

if (avio_open(&pFormatCtx->pb,out_file, AVIO_FLAG_READ_WRITE) < 0){

printf("Failed to open output file!\n");

return -1;

}

audio_st = avformat_new_stream(pFormatCtx, 0);

if (audio_st==NULL){

return -1;

}

pCodecCtx = audio_st->codec;

pCodecCtx->codec_id = fmt->audio_codec;

pCodecCtx->codec_type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;

pCodecCtx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;

pCodecCtx->sample_rate= 44100;

pCodecCtx->channel_layout=AV_CH_LAYOUT_STEREO;

pCodecCtx->channels = av_get_channel_layout_nb_channels(pCodecCtx->channel_layout);

pCodecCtx->bit_rate = 64000;

//Show some information

av_dump_format(pFormatCtx, 0, out_file, 1);

pCodec = avcodec_find_encoder(pCodecCtx->codec_id);

if (!pCodec){

printf("Can not find encoder!\n");

return -1;

}

if (avcodec_open2(pCodecCtx, pCodec,NULL) < 0){

printf("Failed to open encoder!\n");

return -1;

}

pFrame = av_frame_alloc();

pFrame->nb_samples= pCodecCtx->frame_size;

pFrame->format= pCodecCtx->sample_fmt;

size = av_samples_get_buffer_size(NULL, pCodecCtx->channels,pCodecCtx->frame_size,pCodecCtx->sample_fmt, 1);

frame_buf = (uint8_t *)av_malloc(size);

avcodec_fill_audio_frame(pFrame, pCodecCtx->channels, pCodecCtx->sample_fmt,(const uint8_t*)frame_buf, size, 1);

//Write Header

avformat_write_header(pFormatCtx,NULL);

av_new_packet(&pkt,size);

for (i=0; i<framenum; i++){

//Read PCM

if (fread(frame_buf, 1, size, in_file) <= 0){

printf("Failed to read raw data! \n");

return -1;

}else if(feof(in_file)){

break;

}

pFrame->data[0] = frame_buf; //PCM Data

pFrame->pts=i*100;

got_frame=0;

//Encode

ret = avcodec_encode_audio2(pCodecCtx, &pkt,pFrame, &got_frame);

if(ret < 0){

printf("Failed to encode!\n");

return -1;

}

if (got_frame==1){

printf("Succeed to encode 1 frame! \tsize:%5d\n",pkt.size);

pkt.stream_index = audio_st->index;

ret = av_write_frame(pFormatCtx, &pkt);

av_free_packet(&pkt);

}

}

//Flush Encoder

ret = flush_encoder(pFormatCtx,0);

if (ret < 0) {

printf("Flushing encoder failed\n");

return -1;

}

//Write Trailer

av_write_trailer(pFormatCtx);

//Clean

if (audio_st){

avcodec_close(audio_st->codec);

av_free(pFrame);

av_free(frame_buf);

}

avio_close(pFormatCtx->pb);

avformat_free_context(pFormatCtx);

fclose(in_file);

return 0;

}

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）。

下载

simplest ffmpeg audio encoder

项目主页

SourceForge：https://sourceforge.net/projects/simplestffmpegaudioencoder/

Github：https://github.com/leixiaohua1020/simplest_ffmpeg_audio_encoder

开源中国：http://git.oschina.net/leixiaohua1020/simplest_ffmpeg_audio_encoder

CSDN工程下载地址：

http://download.csdn.net/detail/leixiaohua1020/7324091
PUDN工程下载地址：

http://www.pudn.com/downloads644/sourcecode/multimedia/detail2605236.html

更新-1.1 (2015.2.13)=========================================

这次考虑到了跨平台的要求，调整了源代码。经过这次调整之后，源代码可以在以下平台编译通过：

VC++：打开sln文件即可编译，无需配置。

cl.exe：打开compile_cl.bat即可命令行下使用cl.exe进行编译，注意可能需要按照VC的安装路径调整脚本里面的参数。编译命令如下。

[plain] view
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::VS2010 Environment

call "D:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\vcvarsall.bat"

::include

@set INCLUDE=include;%INCLUDE%

::lib

@set LIB=lib;%LIB%

::compile and link

cl simplest_ffmpeg_audio_encoder.cpp /link avcodec.lib avformat.lib avutil.lib ^

avdevice.lib avfilter.lib postproc.lib swresample.lib swscale.lib /OPT:NOREF

MinGW：MinGW命令行下运行compile_mingw.sh即可使用MinGW的g++进行编译。编译命令如下。

[cpp] view
plain copy

g++ simplest_ffmpeg_audio_encoder.cpp -g -o simplest_ffmpeg_audio_encoder.exe \

-I /usr/local/include -L /usr/local/lib -lavformat -lavcodec -lavutil

GCC：Linux或者MacOS命令行下运行compile_gcc.sh即可使用GCC进行编译。编译命令如下。

[cpp] view
plain copy

gcc simplest_ffmpeg_audio_encoder.cpp -g -o simplest_ffmpeg_audio_encoder.out \

-I /usr/local/include -L /usr/local/lib -lavformat -lavcodec -lavutil

PS：相关的编译命令已经保存到了工程文件夹中

CSDN下载地址：http://download.csdn.net/detail/leixiaohua1020/8445209

SourceForge上已经更新。
http://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/25430449