ffmpeg 编程常用 pcm 转 aac aac 转 pcm mp4 h264解码

ffmpeg 是现在开源的全能编解码器，基本上全格式都支持，纯 c 语言作成，相对比其它的 VLC ，GStreamer glib2 写的，开发更简单些，文档很棒，就是 examples 比较少。

常用的功能有：

AVFrame 数据帧
AVCodecContext 编解码器
AVPacket 数据帧
swr_convert 格式转换器

ffmpeg 的使用都差不多，查找解码器，准备数据，解码，拿结果。

基本上会了一种，其它的也就能会，新版的 4.x 的代码较之前的有些变化，现在大部分之前的代码也是兼容的。有一些 定义成了 enum 。

介绍几个非常实用的例子：

1, pcm 编码 aac (aac 和 m4a 是一种类型)

需要 libfdk_aac 库自行安装配置好，使用 ubuntu 16.0.4 x64 g++ 编译

g++ -g main.cpp -lavcodec -lavformat -lswresample -lavutil -std=c++11 -o wav_to_m4a

用法 ./wav_to_m4a ../xxx.wav ，需要说明的是，有些网站下载的 wav 根本不能用，最好是用 ffmpeg 命令转换。

现实的需求中，没有人让你做一个格式转换器。可能是从 ALSA 读取原始PCM 在编码成 AAC 或通过网络发走，或保存文件。

下面的例子，仅是编码成了 AAC 但是未添加 AAC 头信息。有空在更新。但是可以用 播放器放的。

 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <iostream>
 #include <fstream>
 #include <sys/types.h>
 #include <sys/stat.h>
 #include <fcntl.h>
 #include <sys/mman.h>

 #ifdef __cplusplus
 extern "C"
 {
 #endif
 #include <libavformat/avformat.h>
 #include <libavcodec/avcodec.h>
 #include <libavutil/channel_layout.h>
 #include <libavutil/common.h>
 #include <libavutil/frame.h>
 #include <libavutil/samplefmt.h>
 #include <libavutil/mem.h>
 #ifdef __cplusplus
 }
 #endif

 #ifndef WORD
 #define WORD unsigned short
 #endif

 #ifndef DWORD
 #define DWORD unsigned int
 #endif

 struct RIFF_HEADER
 {
     char szRiffID[];  // 'R','I','F','F'
     DWORD dwRiffSize;
     char szRiffFormat[]; // 'W','A','V','E'
 };

 struct WAVE_FORMAT
 {
     WORD wFormatTag;
     WORD wChannels;
     DWORD dwSamplesPerSec;
     DWORD dwAvgBytesPerSec;
     WORD wBlockAlign;
     WORD wBitsPerSample;
 };

 struct FMT_BLOCK
 {
     char  szFmtID[]; // 'f','m','t',' '
     DWORD  dwFmtSize;
     struct WAVE_FORMAT wavFormat;
 };

 struct DATA_BLOCK
 {
     char szDataID[]; // 'd','a','t','a'
     DWORD dwDataSize;
 };

 using namespace std;

 void read_wav(uint8_t *wav_buf, int *fs, int *channels, int *bits_per_sample, int *wav_size, int *file_size)
 {
     struct RIFF_HEADER *headblk;
     struct FMT_BLOCK   *fmtblk;
     struct DATA_BLOCK  *datblk;

     headblk = (struct RIFF_HEADER *) wav_buf;
     fmtblk  = (struct FMT_BLOCK *) &headblk[];
     datblk  = (struct DATA_BLOCK *) &fmtblk[];

     *file_size = headblk->dwRiffSize;

     //采样频率
     *fs        = fmtblk->wavFormat.dwSamplesPerSec;
     //通道数
     *channels  = fmtblk->wavFormat.wChannels;
     *wav_size  = datblk->dwDataSize;
     //采样bit数 16 24
     *bits_per_sample = fmtblk->wavFormat.wBitsPerSample;
 }

 int main(int argc, char **argv)
 {
     int fd;
     int ret;
     struct stat stat;
     int fs, channels, bits_per_sample, wav_size, file_size;
     uint8_t *wav_buf;
     uint8_t *audio_buf;
     const char           *out_file = "out.m4a";
     const AVCodec        *codec;
     AVFrame              *frame;
     AVPacket             *encodePacket;
     AVCodecContext       *codecContext;

     //打开文件进行 mmap
     fd = open(argv[], O_RDONLY);
     fstat(fd, &stat);
     wav_buf = (uint8_t*)mmap(NULL, stat.st_size, PROT_READ, MAP_SHARED, fd, );
     read_wav(wav_buf, &fs, &channels, &bits_per_sample, &wav_size, &file_size);
     printf("wav format: fs = %d, channels = %d, bits_per_sample = %d, wav_size = %d file_size = %d\n\r", fs, channels, bits_per_sample, wav_size, file_size);

     //真实wav 跳过头部
     audio_buf = wav_buf + sizeof(struct RIFF_HEADER) + sizeof(struct FMT_BLOCK) + sizeof(struct DATA_BLOCK);

     avcodec_register_all(); //ffmpeg 4.x 已经不需要此函数

     codec =  avcodec_find_encoder_by_name("libfdk_aac");

     if(! codec)
     {
         printf("avcodec_find_encoder error \n");
         return -;
     }

     codecContext = avcodec_alloc_context3(codec);
     if(! codecContext)
     {
         printf("Could not allocate audio codec context \n");
         return -;
     }

     codecContext->bit_rate       = ;
     codecContext->sample_fmt     = AV_SAMPLE_FMT_S16;
     codecContext->sample_rate    = ;
     codecContext->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;
     codecContext->channels       = av_get_channel_layout_nb_channels(codecContext->channel_layout);

     printf("sample_fmt:%d sample_rate:%d channel_layout:%d channels:%d \n", codecContext->sample_fmt, codecContext->sample_rate, codecContext->channel_layout, codecContext->channels);

     /* open avcodec */
     if( > avcodec_open2(codecContext, codec, NULL))
     {
         printf("Could not open codec \n");
         return -;
     }

     /* frame containing input raw audio */
     frame = av_frame_alloc();
     if(! frame)
     {
         printf("Could not allocate audio frame \n");
         return -;
     }

     frame->nb_samples     = codecContext->frame_size;
     frame->format         = codecContext->sample_fmt;
     frame->channel_layout = codecContext->channel_layout;

     printf("nb_samples:%d format:%d channel_layout:%d \n", frame->nb_samples, frame->format, frame->channel_layout);

     encodePacket = av_packet_alloc();

     int size = av_samples_get_buffer_size(NULL, codecContext->channels,codecContext->frame_size,codecContext->sample_fmt, );
     uint8_t *frame_buf = (uint8_t *)av_malloc(size);
     avcodec_fill_audio_frame(frame, codecContext->channels, codecContext->sample_fmt,(const uint8_t*)frame_buf, size, );

     ofstream acc_file(out_file, ios::binary | ios::out | ios::trunc);

     int pos = ;
     while(pos <= file_size)
     {
         frame->data[] = audio_buf + pos;

         /* send the frame for encoding */
         ret = avcodec_send_frame(codecContext, frame);
         if( > ret)
         {
             printf("Error sending the frame to the encoder \n");
             return -;
         }

         /* read all the available output packets (in general there may be any
          * number of them */
         while( <= ret)
         {
             ret = avcodec_receive_packet(codecContext, encodePacket);
             if(ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF)
                 break;
             else if( > ret)
             {
                 printf("Error encoding audio frame \n");
                 return -;
             }

             //c++ 写文件流
             acc_file.write((const char*)encodePacket->data, encodePacket->size);
             av_packet_unref(encodePacket);
         }

         pos += size;
     }

     cout << "encode done" << endl;
     return ;
 }

 // main.cpp

2, acc 解码 pcm

3, mp4 解码 h264 acc 并调用 SDL 播放视频

更新中。。