视音频数据处理入门：AAC音频码流解析

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本文继续上一篇文章的内容，介绍一个音频码流处理程序。音频码流在视频播放器中的位置如下所示。

本文中的程序是一个AAC码流解析程序。该程序可以从AAC码流中分析得到它的基本单元ADTS frame，并且可以简单解析ADTS frame首部的字段。通过修改该程序可以实现不同的AAC码流处理功能。

原理

AAC原始码流（又称为“裸流”）是由一个一个的ADTS frame组成的。他们的结构如下图所示。

其中每个ADTS frame之间通过syncword（同步字）进行分隔。同步字为0xFFF（二进制“111111111111”）。AAC码流解析的步骤就是首先从码流中搜索0x0FFF，分离出ADTS frame；然后再分析ADTS frame的首部各个字段。本文的程序即实现了上述的两个步骤。

代码

整个程序位于simplest_aac_parser()函数中，如下所示。

/** * 最简单的视音频数据处理示例 * Simplest MediaData Test * * 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 * * 本项目包含如下几种视音频测试示例： * (1)像素数据处理程序。包含RGB和YUV像素格式处理的函数。 * (2)音频采样数据处理程序。包含PCM音频采样格式处理的函数。 * (3)H.264码流分析程序。可以分离并解析NALU。 * (4)AAC码流分析程序。可以分离并解析ADTS帧。 * (5)FLV封装格式分析程序。可以将FLV中的MP3音频码流分离出来。 * (6)UDP-RTP协议分析程序。可以将分析UDP/RTP/MPEG-TS数据包。 * * This project contains following samples to handling multimedia data: * (1) Video pixel data handling program. It contains several examples to handle RGB and YUV data. * (2) Audio sample data handling program. It contains several examples to handle PCM data. * (3) H.264 stream analysis program. It can parse H.264 bitstream and analysis NALU of stream. * (4) AAC stream analysis program. It can parse AAC bitstream and analysis ADTS frame of stream. * (5) FLV format analysis program. It can analysis FLV file and extract MP3 audio stream. * (6) UDP-RTP protocol analysis program. It can analysis UDP/RTP/MPEG-TS Packet. * */ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> int getADTSframe(unsigned char* buffer, int buf_size, unsigned char* data ,int* data_size){ int size = 0; if(!buffer || !data || !data_size ){ return -1; } while(1){ if(buf_size < 7 ){ return -1; } //Sync words if((buffer[0] == 0xff) && ((buffer[1] & 0xf0) == 0xf0) ){ size |= ((buffer[3] & 0x03) <<11); //high 2 bit size |= buffer[4]<<3; //middle 8 bit size |= ((buffer[5] & 0xe0)>>5); //low 3bit break; } --buf_size; ++buffer; } if(buf_size < size){ return 1; } memcpy(data, buffer, size); *data_size = size; return 0; } int simplest_aac_parser(char *url) { int data_size = 0; int size = 0; int cnt=0; int offset=0; //FILE *myout=fopen("output_log.txt","wb+"); FILE *myout=stdout; unsigned char *aacframe=(unsigned char *)malloc(1024*5); unsigned char *aacbuffer=(unsigned char *)malloc(1024*1024); FILE *ifile = fopen(url, "rb"); if(!ifile){ printf("Open file error"); return -1; } printf("-----+- ADTS Frame Table -+------+\n"); printf(" NUM | Profile | Frequency| Size |\n"); printf("-----+---------+----------+------+\n"); while(!feof(ifile)){ data_size = fread(aacbuffer+offset, 1, 1024*1024-offset, ifile); unsigned char* input_data = aacbuffer; while(1) { int ret=getADTSframe(input_data, data_size, aacframe, &size); if(ret==-1){ break; }else if(ret==1){ memcpy(aacbuffer,input_data,data_size); offset=data_size; break; } char profile_str[10]={0}; char frequence_str[10]={0}; unsigned char profile=aacframe[2]&0xC0; profile=profile>>6; switch(profile){ case 0: sprintf(profile_str,"Main");break; case 1: sprintf(profile_str,"LC");break; case 2: sprintf(profile_str,"SSR");break; default:sprintf(profile_str,"unknown");break; } unsigned char sampling_frequency_index=aacframe[2]&0x3C; sampling_frequency_index=sampling_frequency_index>>2; switch(sampling_frequency_index){ case 0: sprintf(frequence_str,"96000Hz");break; case 1: sprintf(frequence_str,"88200Hz");break; case 2: sprintf(frequence_str,"64000Hz");break; case 3: sprintf(frequence_str,"48000Hz");break; case 4: sprintf(frequence_str,"44100Hz");break; case 5: sprintf(frequence_str,"32000Hz");break; case 6: sprintf(frequence_str,"24000Hz");break; case 7: sprintf(frequence_str,"22050Hz");break; case 8: sprintf(frequence_str,"16000Hz");break; case 9: sprintf(frequence_str,"12000Hz");break; case 10: sprintf(frequence_str,"11025Hz");break; case 11: sprintf(frequence_str,"8000Hz");break; default:sprintf(frequence_str,"unknown");break; } fprintf(myout,"%5d| %8s| %8s| %5d|\n",cnt,profile_str ,frequence_str,size); data_size -= size; input_data += size; cnt++; } } fclose(ifile); free(aacbuffer); free(aacframe); return 0; }

上文中的函数调用方法如下所示。

simplest_aac_parser("nocturne.aac");

结果

本程序的输入为一个AAC原始码流（裸流）的文件路径，输出为该码流中ADTS frame的统计数据，如下图所示。

下载

Simplest mediadata test

项目主页

SourceForge：https://sourceforge.net/projects/simplest-mediadata-test/

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

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


CSDN下载地址： http://download.csdn.net/detail/leixiaohua1020/9422409


本项目包含如下几种视音频数据解析示例：
 (1)像素数据处理程序。包含RGB和YUV像素格式处理的函数。
 (2)音频采样数据处理程序。包含PCM音频采样格式处理的函数。
 (3)H.264码流分析程序。可以分离并解析NALU。
 (4)AAC码流分析程序。可以分离并解析ADTS帧。
 (5)FLV封装格式分析程序。可以将FLV中的MP3音频码流分离出来。
 (6)UDP-RTP协议分析程序。可以将分析UDP/RTP/MPEG-TS数据包。



雷霄骅 (Lei Xiaohua)
leixiaohua1020@126.com
http://blog.csdn.net/leixiaohua1020

总结

以上是生活随笔为你收集整理的视音频数据处理入门：AAC音频码流解析的全部内容，希望文章能够帮你解决所遇到的问题。

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