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Android使用FAAC进行AAC编码详解必看以及注意事项

2016-07-21 11:38 701 查看
使用FAAC转换PCM为AAC


注意事项、1 、输出格式中  0  = Raw ; 1= ADTS ,用户应根据自己需求来确定参数

                               2、每次给到Faac进行编码的数据 必须根据通道数、分辨率等算出来,可不是想给多少就给多少?同样上层的APP产生的数据也应该是这个值、Android中测试若不是规定值编解码有问题。

关于FAAC

FAAC是一个MPEG-4和MPEG-2的AAC编码器,其特性是:可移植性好,快速,支持LC/Main/LTP,通过Dream支持DRM,代码小相对于FFMPEG的AAC转码,FAAC实在是微乎其微,而且可以直接把代码加到工程里面编译,也可使用静态库,而没有巨大的动态库的烦恼。

下载安装

直接按照官方文档所示,编译静态库以供我们程序使用。(我没这么做,个中曲折错误不细数)
把FAAC的代码抠出来,直接加到我们的工程中去,或者抠出来编译一个静态库,简单暴力有效,需要的代码是libfaac和include两个目录下的所有文件(不包括子目录文件)。 目录文件列表如下所示:
aacquant.c
aacquant.h
backpred.c
backpred.h
bitstream.c
bitstream.h
channels.c
channels.h
coder.h
faac.h
faaccfg.h
fft.c
fft.h
filtbank.c
filtbank.h
frame.c
frame.h
huffman.c
huffman.h
hufftab.h
ltp.c
ltp.h
midside.c
midside.h
psych.h
psychkni.c
tns.c
tns.h
util.c
util.h
version.h
强烈推荐使用第二种方法

主要的函数介绍

faacEncHandle FAACAPI faacEncOpen(unsigned long sampleRate,
unsigned int numChannels,
unsigned long *inputSamples,
unsigned long *maxOutputBytes);
//	描述 : 打开并初始化编码器
//	sampleRate : 编码输入信息的采样率
//	numChannels : 编码输入信息的通道数量,1-单声道 2-立体声
//	inputSamples : 编码后的数据长度
//	maxOutputBytes : 编码后的信息最大长度
int FAACAPI faacEncClose(faacEncHandle hEncoder);
//	描述:关闭编码器
//	hEncoder : faacEncOpen返回的编码器句柄
faacEncConfigurationPtr FAACAPI faacEncGetCurrentConfiguration(faacEncHandle hEncoder);
//	描述 :获取当前编码器的配置信息
//	hEncoder : faacEncOpen返回的编码器句柄
int FAACAPI faacEncSetConfiguration(faacEncHandle hEncoder, faacEncConfigurationPtr config);
//	描述 : 配置解码器的参数
//	hEncoder : faacEncOpen返回的编码器句柄
//	config : 编码器的配置信息
int FAACAPI faacEncEncode(faacEncHandle hEncoder,
int32_t * inputBuffer,
unsigned int samplesInput,
unsigned char *outputBuffer,
unsigned int bufferSize);
//	描述 : 编码一桢信息
//	hEncoder : faacEncOpen返回的编码器句柄
//	inputBuffer : 输入信息缓冲区
//	samplesInput : faacEncOpen编码后的数据长度,即缓冲区长度
//	outputBuffer : 编码后输出信息缓冲区
//	bufferSize : 输出信息长度
int FAACAPI faacEncGetVersion(char **faac_id_string, char **faac_copyright_string);
//	描述 : 获取FAAC的版本信息,用以参考作用,非必须API
//	faac_id_string : faac的版本号
//	faac_copyright_string : 版权信息


代码示例

代码的工作流程是:
打开输入输出文件
使用faacEncOpen打开编码器引擎
使用faacEncGetCurrentConfiguratio获取编码器配置
配置编码器参数
使用faacEncSetConfiguration设置编码器配置
读取一桢输入数据
使用faacEncEncode编码帧数据
写入编码数据到输出文件
使用faacEncClose关闭编码引擎
//
//  faac example code
//  PCM to ACC
//
//  Created by arbboter on 15/1/26.
//  Copyright (c) 2015年 arbboter. All rights reserved.
//
#include "faac.h"
#include <stdio.h>

int main()
{
// 定义别名
typedef unsigned char   BYTE;

unsigned long	nSampleRate = 44100;
unsigned int	nChannels = 2;
unsigned int	nPCMBitSize = 16;
unsigned long	nInputSamples = 0;
unsigned long	nMaxOutputBytes = 0;
faacEncHandle	hEncoder = {0};

// 设置输入输出文件
FILE* fpIn = fopen("Beyond.pcm", "rb");
FILE* fpOut = fopen("Beyond.aac", "wb");

if(fpIn==NULL || fpOut==NULL)
{
printf("打开文件失败!\n");
return -1;
}

// 打开faac编码器引擎
hEncoder = faacEncOpen(nSampleRate, nChannels, &nInputSamples, &nMaxOutputBytes);
if(hEncoder == NULL)
{
printf("打开faac编码器引擎失败!\n");
return -1;
}

// 分配内存信息
int		nPCMBufferSize = nInputSamples*nPCMBitSize/8;
BYTE*	pbPCMBuffer = new BYTE[nPCMBufferSize];
BYTE*	pbAACBuffer = new BYTE[nMaxOutputBytes];

// 获取当前编码器信息
faacEncConfigurationPtr pConfiguration = {0};
pConfiguration = faacEncGetCurrentConfiguration(hEncoder);

// 设置编码配置信息
/*
PCM Sample Input Format
0	FAAC_INPUT_NULL			invalid, signifies a misconfigured config
1	FAAC_INPUT_16BIT		native endian 16bit
2	FAAC_INPUT_24BIT		native endian 24bit in 24 bits		(not implemented)
3	FAAC_INPUT_32BIT		native endian 24bit in 32 bits		(DEFAULT)
4	FAAC_INPUT_FLOAT		32bit floating point
*/
pConfiguration->inputFormat = FAAC_INPUT_16BIT;

// 0 = Raw; 1 = ADTS
pConfiguration->outputFormat = 1;

// AAC object types
//#define MAIN 1
//#define LOW  2
//#define SSR  3
//#define LTP  4
pConfiguration->aacObjectType = LOW;
pConfiguration->allowMidside = 0;
pConfiguration->useLfe = 0;
pConfiguration->bitRate = 48000;
pConfiguration->bandWidth = 32000;

// 其他的参数不知道怎么配置,毕竟对音频不熟
// 不过当前的设置可以实现转换,不过声音好像有一丢丢怪异
// 这一块的配置信息很重要,错了会导致转码失败,然后你以为代码其他地方错了

// 重置编码器的配置信息
faacEncSetConfiguration(hEncoder, pConfiguration);

size_t nRet = 0;

printf("数据转换中:        ");
int i = 0;
while( (nRet = fread(pbPCMBuffer, 1, nPCMBufferSize, fpIn)) > 0)
{
printf("\b\b\b\b\b\b\b\b%-8d", ++i);
nInputSamples = nRet / (nPCMBitSize/8);

// 编码
nRet = faacEncEncode(hEncoder, (int*) pbPCMBuffer, nInputSamples, pbAACBuffer, nMaxOutputBytes);

// 写入转码后的数据
fwrite(pbAACBuffer, 1, nRet, fpOut);
}

// 扫尾工作
faacEncClose(hEncoder);
fclose(fpOut);
fclose(fpIn);

delete[] pbAACBuffer;
delete[] pbPCMBuffer;

return 0;
}


编码器的参数设置,可以找正确的解码例子照例修改或者问专业人士吧,如果出错了的话。

打开FAAC编码器

 m_faacHandle = faacEncOpen(isamplerate, ichannels, &m_uSampleInput, &m_uOutputBytes);

 if( 0 == m_faacHandle )

  return false ;

 faacEncConfigurationPtr faacCfg;

 faacCfg = faacEncGetCurrentConfiguration(m_faacHandle);

 if (faacCfg->version != FAAC_CFG_VERSION){

  return false ;

 }

 //* 设置配置参数

 faacCfg->aacObjectType = LOW;    //LC编码

 faacCfg->mpegVersion = MPEG4;  //

 faacCfg->useTns   = 1 ;                   //时域噪音控制,大概就是消爆音

 faacCfg->allowMidside = 0 ;            //

 faacCfg->bitRate  = m_nBitRate/m_uChannelNums;

 faacCfg->bandWidth  = 0 ;              //频宽

 faacCfg->outputFormat = isADTS;  //输出是否包含ADTS头

 faacCfg->inputFormat = FAAC_INPUT_16BIT;

 //faacCfg->shortctl = 0 ;

 faacCfg->quantqual = 50 ;

 //* 获取解码信息.

 //unsigned char* ucBuffer = NULL;

 //unsigned long ulDecoderSpecificInfoSize;

 //faacEncGetDecoderSpecificInfo(m_faacHandle, &ucBuffer, &ulDecoderSpecificInfoSize);

 if (!faacEncSetConfiguration(m_faacHandle, faacCfg)){

  return false ;

 }

m_uSampleInput这个参数要注意,需要在编码时使用。是faac所使用的音频样片数量

随后就可以解码了

int iBytesWritten = faacEncEncode(m_faacHandle, (int32_t*)input, m_uSampleInput , output, outlen );

判断下iBytesWritten初始编码的几帧数据会返回0,0是数据被缓冲,并不是错误。

 

解码相对编码更简单。

但是遇到个问题,就是编码单声道的数据,解码会返回双声道,这对打开播放设备播放时造成了一定的

困扰。因为前期是将音频编码参数优先发送出来,接收端收到参数后会打开播放设备,现在得在数据解码后再打开

播放设备。

我的程序是根据faac 1.28 库中的frontend目录下的faac的例子改的。

下面是程序的运行流程:

首先调用faacEncHandle hEncoder=faacEncOpen(samplerate,channels,& samplesInput,

&maxBytesOutput);
1.打开aac编码引擎,创建aac编码句柄。
参数 samplerate 为要编码的音频pcm流的采样率,channels为要编码的音频pcm流的的频道数(原有的例子程序是从wav文件中读出这些信息),sampleInput在编码时要用到,意思是每次要编码的采样数,参数maxBytesOutput为编码时输出地最大字节数。
 
2.然后在设置一些编码参数,如
int version=MPEG4;    //设置版本,录制MP4文件时要用MPEG4
int objecttype=LOW;    //编码类型
int midside=1;          //M/S编码
int usetns=DEFAULT_TNS;   //瞬时噪声定形(temporal noise shaping,TNS)滤波器
int shortctl=SHORTCTL_NORMAL;
int inputformat=FAAC_INPUT_16BIT;  //输入数据类型
int outputformat=RAW_STREAM; //录制MP4文件时,要用raw流。检验编码是否正确时可设
                                                           //置为adts传输流,把aac 流写入.aac文件中,如编码正确
                                                          //用千千静听就可以播放。
其他的参数可根据例子程序设置。
设置完参数后就调用faacEncSetConfiguration(hEncoder, aacFormat)设置编码参数。
3.如编码完的aac流要写入MP4文件时,要调用
faacEncGetDecoderSpecificInfo(hEncoder,&(ASC), &(ASCLength));//得到解码信息
                                                                                                                         //(mpeg4ip mp4 录制使用)
此函数支持MPEG4版本,得到的ASC 和ACSLength 数据在录制MP4(mpegip库)文件时用。
 
4.然后就是编码了,每次从实时的pcm音频队列中读出samplesInput* channels*(量化位数/8),
字节数的pcm数据。然后再把得到pcm流转变一下存储位数,我是转化为16位的了,这部分
可以根据例子程序写一个函数,这是我写的一个,
size_t read_int16(AACInfo *sndf, int16_t *outbuf, size_t num, unsigned char *inputbuf)
{
       size_t i=0,j=0;
       unsigned char bufi[8];
       while(i<num)
       {
                memcpy(bufi,inputbuf+j,sndf->samplebytes);
               j+=sndf->samplebytes;
              int16_t s=((int16_t*)bufi)[0];
             outbuf[i]=s;
             i++;
       }
       return i;
}
也可以写一个read_float32(AACInfo *sndf, float *outbuf, size_t num ,unsigned char *inputbuf),

和size_t read_int24(AACInfo *sndf, int32_t *outbuf, size_t num, unsigned char *inputbuf)。

处理完数据转换后就调用

bytesWritten = faacEncEncode(hEncoder,

                                                        (int *)pcmbuf,

                                                        samplesInput,

                                                        outbuff,

                                                        maxbytesoutput);

进行编码,pcmbuf为转换后的pcm流数据,samplesInput为调用faacEncOpen时得到的输入采样数,outbuff为编码后的数据buff,maxbytesoutput为调用faacEncOpen时得到的最大输出字节数。然后每次从outbuff中得到编码后的aac数据流,放到数据队列就行了,如果还要录制MP4文件,在编码完samplesInput(一帧)个采样数时,打上时间戳(mpegip库用于音视频同步)后再放到输出队列中。如果想测试看编码的aac流是否正确,设置输出格式为ADTS_STREAM,把aac数据写入到.aac文件中,看能否用千千静听播放。

5.释放资源,调用faacEncClose(hEncoder);就行了
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