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

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. #include <stdio.h>
19. #define __STDC_CONSTANT_MACROS
20. #ifdef _WIN32
21. //Windows
22. extern "C"
23. {
24. #include "libavcodec/avcodec.h"
25. #include "libavformat/avformat.h"
26. };
27. #else
28. //Linux...
29. #ifdef __cplusplus
30. extern "C"
31. {
32. #endif
33. #include <libavcodec/avcodec.h>
34. #include <libavformat/avformat.h>
35. #ifdef __cplusplus
36. };
37. #endif
38. #endif
39. int flush_encoder(AVFormatContext *fmt_ctx,unsigned int stream_index){
40. int ret;
41. int got_frame;
42. AVPacket enc_pkt;
43. if (!(fmt_ctx->streams[stream_index]->codec->codec->capabilities &
44. CODEC_CAP_DELAY))
45. return 0;
46. while (1) {
47. enc_pkt.data = NULL;
48. enc_pkt.size = 0;
49. av_init_packet(&enc_pkt);
50. ret = avcodec_encode_audio2 (fmt_ctx->streams[stream_index]->codec, &enc_pkt,
51. NULL, &got_frame);
52. av_frame_free(NULL);
53. if (ret < 0)
54. break;
55. if (!got_frame){
56. ret=0;
57. break;
58. }
59. printf("Flush Encoder: Succeed to encode 1 frame!\tsize:%5d\n",enc_pkt.size);
60. /* mux encoded frame */
61. ret = av_write_frame(fmt_ctx, &enc_pkt);
62. if (ret < 0)
63. break;
64. }
65. return ret;
66. }
67. int main(int argc, char* argv[])
68. {
69. AVFormatContext* pFormatCtx;
70. AVOutputFormat* fmt;
71. AVStream* audio_st;
72. AVCodecContext* pCodecCtx;
73. AVCodec* pCodec;
74. uint8_t* frame_buf;
75. AVFrame* pFrame;
76. AVPacket pkt;
77. int got_frame=0;
78. int ret=0;
79. int size=0;
80. FILE *in_file=NULL;                         //Raw PCM data
81. int framenum=1000;                          //Audio frame number
82. const char* out_file = "tdjm.aac";          //Output URL
83. int i;
84. in_file= fopen("tdjm.pcm", "rb");
85. av_register_all();
86. //Method 1.
87. pFormatCtx = avformat_alloc_context();
88. fmt = av_guess_format(NULL, out_file, NULL);
89. pFormatCtx->oformat = fmt;
90. //Method 2.
91. //avformat_alloc_output_context2(&pFormatCtx, NULL, NULL, out_file);
92. //fmt = pFormatCtx->oformat;
93. //Open output URL
94. if (avio_open(&pFormatCtx->pb,out_file, AVIO_FLAG_READ_WRITE) < 0){
95. printf("Failed to open output file!\n");
96. return -1;
97. }
98. audio_st = avformat_new_stream(pFormatCtx, 0);
99. if (audio_st==NULL){
100. return -1;
101. }
102. pCodecCtx = audio_st->codec;
103. pCodecCtx->codec_id = fmt->audio_codec;
104. pCodecCtx->codec_type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
105. pCodecCtx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
106. pCodecCtx->sample_rate= 44100;
107. pCodecCtx->channel_layout=AV_CH_LAYOUT_STEREO;
108. pCodecCtx->channels = av_get_channel_layout_nb_channels(pCodecCtx->channel_layout);
109. pCodecCtx->bit_rate = 64000;
110. //Show some information
111. av_dump_format(pFormatCtx, 0, out_file, 1);
112. pCodec = avcodec_find_encoder(pCodecCtx->codec_id);
113. if (!pCodec){
114. printf("Can not find encoder!\n");
115. return -1;
116. }
117. if (avcodec_open2(pCodecCtx, pCodec,NULL) < 0){
118. printf("Failed to open encoder!\n");
119. return -1;
120. }
121. pFrame = av_frame_alloc();
122. pFrame->nb_samples= pCodecCtx->frame_size;
123. pFrame->format= pCodecCtx->sample_fmt;
124. size = av_samples_get_buffer_size(NULL, pCodecCtx->channels,pCodecCtx->frame_size,pCodecCtx->sample_fmt, 1);
125. frame_buf = (uint8_t *)av_malloc(size);
126. avcodec_fill_audio_frame(pFrame, pCodecCtx->channels, pCodecCtx->sample_fmt,(const uint8_t*)frame_buf, size, 1);
127. //Write Header
128. avformat_write_header(pFormatCtx,NULL);
129. av_new_packet(&pkt,size);
130. for (i=0; i<framenum; i++){
131. //Read PCM
132. if (fread(frame_buf, 1, size, in_file) <= 0){
133. printf("Failed to read raw data! \n");
134. return -1;
135. }else if(feof(in_file)){
136. break;
137. }
138. pFrame->data[0] = frame_buf;  //PCM Data
139. pFrame->pts=i*100;
140. got_frame=0;
141. //Encode
142. ret = avcodec_encode_audio2(pCodecCtx, &pkt,pFrame, &got_frame);
143. if(ret < 0){
144. printf("Failed to encode!\n");
145. return -1;
146. }
147. if (got_frame==1){
148. printf("Succeed to encode 1 frame! \tsize:%5d\n",pkt.size);
149. pkt.stream_index = audio_st->index;
150. ret = av_write_frame(pFormatCtx, &pkt);
151. av_free_packet(&pkt);
152. }
153. }
154. //Flush Encoder
155. ret = flush_encoder(pFormatCtx,0);
156. if (ret < 0) {
157. printf("Flushing encoder failed\n");
158. return -1;
159. }
160. //Write Trailer
161. av_write_trailer(pFormatCtx);
162. //Clean
163. if (audio_st){
164. avcodec_close(audio_st->codec);
165. av_free(pFrame);
166. av_free(frame_buf);
167. }
168. avio_close(pFormatCtx->pb);
169. avformat_free_context(pFormatCtx);
170. fclose(in_file);
171. return 0;
172. }

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。

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。

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。

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。