视音频数据处理入门:AAC音频码流解析

    xiaoxiao2021-03-26  13

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    视音频数据处理入门系列文章:

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    视音频数据处理入门:UDP-RTP协议解析

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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。 [cpp]  view plain  copy   /**   * 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,"]| %8s|  %8s| ]|\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。 [cpp]  view plain  copy   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 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

    转自:http://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/50535042

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