最简单的基于FFMPEG的音频编码器（PCM编码为AAC）

http://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/25430449

 

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 plaincopy
  1. /** 
  2.  *最简单的基于FFmpeg的音频编码器 
  3.  *Simplest FFmpeg Audio Encoder 
  4.  * 
  5.  *雷霄骅 Lei Xiaohua 
  6.  *leixiaohua1020@126.com 
  7.  *中国传媒大学/数字电视技术 
  8.  *Communication University of China / Digital TV Technology 
  9.  *http://blog.csdn.net/leixiaohua1020 
  10.  * 
  11.  *本程序实现了音频PCM采样数据编码为压缩码流（MP3，WMA，AAC等）。 
  12.  *是最简单的FFmpeg音频编码方面的教程。 
  13.  *通过学习本例子可以了解FFmpeg的编码流程。 
  14.  *This software encode PCM data to AAC bitstream. 
  15.  *It's the simplest audio encoding software based on FFmpeg.  
  16.  *Suitable for beginner of FFmpeg  
  17.  */  
  18.   
  19. #include <stdio.h>  
  20.   
  21. #define __STDC_CONSTANT_MACROS  
  22.   
  23. #ifdef _WIN32  
  24. //Windows  
  25. extern "C"  
  26. {  
  27. #include "libavcodec/avcodec.h"  
  28. #include "libavformat/avformat.h"  
  29. };  
  30. #else  
  31. //Linux...  
  32. #ifdef __cplusplus  
  33. extern "C"  
  34. {  
  35. #endif  
  36. #include <libavcodec/avcodec.h>  
  37. #include <libavformat/avformat.h>  
  38. #ifdef __cplusplus  
  39. };  
  40. #endif  
  41. #endif  
  42.   
  43.   
  44. int flush_encoder(AVFormatContext *fmt_ctx,unsigned int stream_index){  
  45.     int ret;  
  46.     int got_frame;  
  47.     AVPacket enc_pkt;  
  48.     if (!(fmt_ctx->streams[stream_index]->codec->codec->capabilities &  
  49.         CODEC_CAP_DELAY))  
  50.         return 0;  
  51.     while (1) {  
  52.         enc_pkt.data = NULL;  
  53.         enc_pkt.size = 0;  
  54.         av_init_packet(&enc_pkt);  
  55.         ret = avcodec_encode_audio2 (fmt_ctx->streams[stream_index]->codec, &enc_pkt,  
  56.             NULL, &got_frame);  
  57.         av_frame_free(NULL);  
  58.         if (ret < 0)  
  59.             break;  
  60.         if (!got_frame){  
  61.             ret=0;  
  62.             break;  
  63.         }  
  64.         printf("Flush Encoder: Succeed to encode 1 frame!\tsize:%5d\n",enc_pkt.size);  
  65.         /* mux encoded frame */  
  66.         ret = av_write_frame(fmt_ctx, &enc_pkt);  
  67.         if (ret < 0)  
  68.             break;  
  69.     }  
  70.     return ret;  
  71. }  
  72.   
  73. int main(int argc, char* argv[])  
  74. {  
  75.     AVFormatContext* pFormatCtx;  
  76.     AVOutputFormat* fmt;  
  77.     AVStream* audio_st;  
  78.     AVCodecContext* pCodecCtx;  
  79.     AVCodec* pCodec;  
  80.   
  81.     uint8_t* frame_buf;  
  82.     AVFrame* pFrame;  
  83.     AVPacket pkt;  
  84.   
  85.     int got_frame=0;  
  86.     int ret=0;  
  87.     int size=0;  
  88.   
  89.     FILE *in_file=NULL;                         //Raw PCM data  
  90.     int framenum=1000;                          //Audio frame number  
  91.     const char* out_file = "tdjm.aac";          //Output URL  
  92.     int i;  
  93.   
  94.     in_file= fopen("tdjm.pcm", "rb");  
  95.   
  96.     av_register_all();  
  97.   
  98.     //Method 1.  
  99.     pFormatCtx = avformat_alloc_context();  
  100.     fmt = av_guess_format(NULL, out_file, NULL);  
  101.     pFormatCtx->oformat = fmt;  
  102.   
  103.   
  104.     //Method 2.  
  105.     //avformat_alloc_output_context2(&pFormatCtx, NULL, NULL, out_file);  
  106.     //fmt = pFormatCtx->oformat;  
  107.   
  108.     //Open output URL  
  109.     if (avio_open(&pFormatCtx->pb,out_file, AVIO_FLAG_READ_WRITE) < 0){  
  110.         printf("Failed to open output file!\n");  
  111.         return -1;  
  112.     }  
  113.   
  114.     audio_st = avformat_new_stream(pFormatCtx, 0);  
  115.     if (audio_st==NULL){  
  116.         return -1;  
  117.     }  
  118.     pCodecCtx = audio_st->codec;  
  119.     pCodecCtx->codec_id = fmt->audio_codec;  
  120.     pCodecCtx->codec_type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;  
  121.     pCodecCtx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;  
  122.     pCodecCtx->sample_rate= 44100;  
  123.     pCodecCtx->channel_layout=AV_CH_LAYOUT_STEREO;  
  124.     pCodecCtx->channels = av_get_channel_layout_nb_channels(pCodecCtx->channel_layout);  
  125.     pCodecCtx->bit_rate = 64000;    
  126.   
  127.     //Show some information  
  128.     av_dump_format(pFormatCtx, 0, out_file, 1);  
  129.   
  130.     pCodec = avcodec_find_encoder(pCodecCtx->codec_id);  
  131.     if (!pCodec){  
  132.         printf("Can not find encoder!\n");  
  133.         return -1;  
  134.     }  
  135.     if (avcodec_open2(pCodecCtx, pCodec,NULL) < 0){  
  136.         printf("Failed to open encoder!\n");  
  137.         return -1;  
  138.     }  
  139.     pFrame = av_frame_alloc();  
  140.     pFrame->nb_samples= pCodecCtx->frame_size;  
  141.     pFrame->format= pCodecCtx->sample_fmt;  
  142.       
  143.     size = av_samples_get_buffer_size(NULL, pCodecCtx->channels,pCodecCtx->frame_size,pCodecCtx->sample_fmt, 1);  
  144.     frame_buf = (uint8_t *)av_malloc(size);  
  145.     avcodec_fill_audio_frame(pFrame, pCodecCtx->channels, pCodecCtx->sample_fmt,(const uint8_t*)frame_buf, size, 1);  
  146.       
  147.     //Write Header  
  148.     avformat_write_header(pFormatCtx,NULL);  
  149.   
  150.     av_new_packet(&pkt,size);  
  151.   
  152.     for (i=0; i<framenum; i++){  
  153.         //Read PCM  
  154.         if (fread(frame_buf, 1, size, in_file) <= 0){  
  155.             printf("Failed to read raw data! \n");  
  156.             return -1;  
  157.         }else if(feof(in_file)){  
  158.             break;  
  159.         }  
  160.         pFrame->data[0] = frame_buf;  //PCM Data  
  161.   
  162.         pFrame->pts=i*100;  
  163.         got_frame=0;  
  164.         //Encode  
  165.         ret = avcodec_encode_audio2(pCodecCtx, &pkt,pFrame, &got_frame);  
  166.         if(ret < 0){  
  167.             printf("Failed to encode!\n");  
  168.             return -1;  
  169.         }  
  170.         if (got_frame==1){  
  171.             printf("Succeed to encode 1 frame! \tsize:%5d\n",pkt.size);  
  172.             pkt.stream_index = audio_st->index;  
  173.             ret = av_write_frame(pFormatCtx, &pkt);  
  174.             av_free_packet(&pkt);  
  175.         }  
  176.     }  
  177.       
  178.     //Flush Encoder  
  179.     ret = flush_encoder(pFormatCtx,0);  
  180.     if (ret < 0) {  
  181.         printf("Flushing encoder failed\n");  
  182.         return -1;  
  183.     }  
  184.   
  185.     //Write Trailer  
  186.     av_write_trailer(pFormatCtx);  
  187.   
  188.     //Clean  
  189.     if (audio_st){  
  190.         avcodec_close(audio_st->codec);  
  191.         av_free(pFrame);  
  192.         av_free(frame_buf);  
  193.     }  
  194.     avio_close(pFormatCtx->pb);  
  195.     avformat_free_context(pFormatCtx);  
  196.   
  197.     fclose(in_file);  
  198.   
  199.     return 0;  
  200. }  



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 plaincopy
  1. ::VS2010 Environment  
  2. call "D:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\vcvarsall.bat"  
  3. ::include  
  4. @set INCLUDE=include;%INCLUDE%  
  5. ::lib  
  6. @set LIB=lib;%LIB%  
  7. ::compile and link  
  8. cl simplest_ffmpeg_audio_encoder.cpp /link avcodec.lib avformat.lib avutil.lib ^  
  9. 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 plaincopy
  1. g++ simplest_ffmpeg_audio_encoder.cpp -g -o simplest_ffmpeg_audio_encoder.exe \  
  2. -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 plaincopy
  1. gcc simplest_ffmpeg_audio_encoder.cpp -g -o simplest_ffmpeg_audio_encoder.out \  
  2. -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。

posted @ 2015-10-11 10:52  微信公众号--共鸣圈  阅读(1634)  评论(0)  编辑  收藏  举报