最簡單的基於FFMPEG的音頻編碼器（PCM編碼爲AAC）
本文介紹一個最簡單的基於FFMPEG的音頻編碼器。該編碼器實現了PCM音頻採樣數據編碼爲AAC的壓縮編碼數據。編碼器代碼十分簡單，可是每一行代碼都很重要。經過看本編碼器的源代碼，能夠了解FFMPEG音頻編碼的流程。html
本程序使用最新版的類庫（編譯時間爲2014.5.6），開發平臺爲VC2010。全部的配置都已經作好，只須要運行就能夠了。git
流程（2014.9.29更新）
下面附一張使用FFmpeg編碼音頻的流程圖。使用該流程，不只能夠編碼AAC的音頻，並且能夠編碼MP3，MP2等等各類FFmpeg支持的音頻。圖中藍色背景的函數是實際輸出數據的函數。淺綠色的函數是音頻編碼的函數。
github
簡單介紹一下流程中各個函數的意義：函數
av_register_all()：註冊FFmpeg全部編解碼器。post
avformat_alloc_output_context2()：初始化輸出碼流的AVFormatContext。學習
avio_open()：打開輸出文件。ui
av_new_stream()：建立輸出碼流的AVStream。編碼
avcodec_find_encoder()：查找編碼器。.net
avcodec_open2()：打開編碼器。命令行
avformat_write_header()：寫文件頭（對於某些沒有文件頭的封裝格式，不須要此函數。好比說MPEG2TS）。
avcodec_encode_audio2()：編碼音頻。即將AVFrame（存儲PCM採樣數據）編碼爲AVPacket（存儲AAC，MP3等格式的碼流數據）。
av_write_frame()：將編碼後的視頻碼流寫入文件。
av_write_trailer()：寫文件尾（對於某些沒有文件頭的封裝格式，不須要此函數。好比說MPEG2TS）。
代碼
/**
*最簡單的基於FFmpeg的音頻編碼器
*Simplest FFmpeg Audio Encoder
*
*雷霄驊 Lei Xiaohua
*leixiaohua1020@126.com
*中國傳媒大學/數字電視技術
*Communication University of China / Digital TV Technology
*http://blog.csdn.net/leixiaohua1020
*
*本程序實現了音頻PCM採樣數據編碼爲壓縮碼流（MP3，WMA，AAC等）。
*是最簡單的FFmpeg音頻編碼方面的教程。
*經過學習本例子能夠了解FFmpeg的編碼流程。
*This software encode PCM data to AAC bitstream.
*It's the simplest audio encoding software based on FFmpeg.
*Suitable for beginner of FFmpeg
*/
#include <stdio.h>
#define __STDC_CONSTANT_MACROS
#ifdef _WIN32
//Windows
extern "C"
{
#include "libavcodec/avcodec.h"
#include "libavformat/avformat.h"
};
#else
//Linux...
#ifdef __cplusplus
extern "C"
{
#endif
#include <libavcodec/avcodec.h>
#include <libavformat/avformat.h>
#ifdef __cplusplus
};
#endif
#endif
int flush_encoder(AVFormatContext *fmt_ctx,unsigned int stream_index){
int ret;
int got_frame;
AVPacket enc_pkt;
if (!(fmt_ctx->streams[stream_index]->codec->codec->capabilities &
CODEC_CAP_DELAY))
return 0;
while (1) {
enc_pkt.data = NULL;
enc_pkt.size = 0;
av_init_packet(&enc_pkt);
ret = avcodec_encode_audio2 (fmt_ctx->streams[stream_index]->codec, &enc_pkt,
NULL, &got_frame);
av_frame_free(NULL);
if (ret < 0)
break;
if (!got_frame){
ret=0;
break;
}
printf("Flush Encoder: Succeed to encode 1 frame!\tsize:%5d\n",enc_pkt.size);
/* mux encoded frame */
ret = av_write_frame(fmt_ctx, &enc_pkt);
if (ret < 0)
break;
}
return ret;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
AVFormatContext* pFormatCtx;
AVOutputFormat* fmt;
AVStream* audio_st;
AVCodecContext* pCodecCtx;
AVCodec* pCodec;
uint8_t* frame_buf;
AVFrame* pFrame;
AVPacket pkt;
int got_frame=0;
int ret=0;
int size=0;
FILE *in_file=NULL; //Raw PCM data
int framenum=1000; //Audio frame number
const char* out_file = "tdjm.aac"; //Output URL
int i;
in_file= fopen("tdjm.pcm", "rb");
av_register_all();
//Method 1.
pFormatCtx = avformat_alloc_context();
fmt = av_guess_format(NULL, out_file, NULL);
pFormatCtx->oformat = fmt;
//Method 2.
//avformat_alloc_output_context2(&pFormatCtx, NULL, NULL, out_file);
//fmt = pFormatCtx->oformat;
//Open output URL
if (avio_open(&pFormatCtx->pb,out_file, AVIO_FLAG_READ_WRITE) < 0){
printf("Failed to open output file!\n");
return -1;
}
audio_st = avformat_new_stream(pFormatCtx, 0);
if (audio_st==NULL){
return -1;
}
pCodecCtx = audio_st->codec;
pCodecCtx->codec_id = fmt->audio_codec;
pCodecCtx->codec_type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
pCodecCtx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
pCodecCtx->sample_rate= 44100;
pCodecCtx->channel_layout=AV_CH_LAYOUT_STEREO;
pCodecCtx->channels = av_get_channel_layout_nb_channels(pCodecCtx->channel_layout);
pCodecCtx->bit_rate = 64000;
//Show some information
av_dump_format(pFormatCtx, 0, out_file, 1);
pCodec = avcodec_find_encoder(pCodecCtx->codec_id);
if (!pCodec){
printf("Can not find encoder!\n");
return -1;
}
if (avcodec_open2(pCodecCtx, pCodec,NULL) < 0){
printf("Failed to open encoder!\n");
return -1;
}
pFrame = av_frame_alloc();
pFrame->nb_samples= pCodecCtx->frame_size;
pFrame->format= pCodecCtx->sample_fmt;
size = av_samples_get_buffer_size(NULL, pCodecCtx->channels,pCodecCtx->frame_size,pCodecCtx->sample_fmt, 1);
frame_buf = (uint8_t *)av_malloc(size);
avcodec_fill_audio_frame(pFrame, pCodecCtx->channels, pCodecCtx->sample_fmt,(const uint8_t*)frame_buf, size, 1);
//Write Header
avformat_write_header(pFormatCtx,NULL);
av_new_packet(&pkt,size);
for (i=0; i<framenum; i++){
//Read PCM
if (fread(frame_buf, 1, size, in_file) <= 0){
printf("Failed to read raw data! \n");
return -1;
}else if(feof(in_file)){
break;
}
pFrame->data[0] = frame_buf; //PCM Data
pFrame->pts=i*100;
got_frame=0;
//Encode
ret = avcodec_encode_audio2(pCodecCtx, &pkt,pFrame, &got_frame);
if(ret < 0){
printf("Failed to encode!\n");
return -1;
}
if (got_frame==1){
printf("Succeed to encode 1 frame! \tsize:%5d\n",pkt.size);
pkt.stream_index = audio_st->index;
ret = av_write_frame(pFormatCtx, &pkt);
av_free_packet(&pkt);
}
}
//Flush Encoder
ret = flush_encoder(pFormatCtx,0);
if (ret < 0) {
printf("Flushing encoder failed\n");
return -1;
}
//Write Trailer
av_write_trailer(pFormatCtx);
//Clean
if (audio_st){
avcodec_close(audio_st->codec);
av_free(pFrame);
av_free(frame_buf);
}
avio_close(pFormatCtx->pb);
avformat_free_context(pFormatCtx);
fclose(in_file);
return 0;
}
結果
程序運行完成後，會將一個PCM採樣數據文件（*.pcm）編碼爲AAC碼流文件（*.aac）。
下載
simplest ffmpeg audio encoder
項目主頁
SourceForge：https://sourceforge.net/projects/simplestffmpegaudioencoder/
Github：https://github.com/leixiaohua1020/simplest_ffmpeg_audio_encoder
開源中國：http://git.oschina.net/leixiaohua1020/simplest_ffmpeg_audio_encoder
CSDN工程下載地址：
http://download.csdn.net/detail/leixiaohua1020/7324091
PUDN工程下載地址：
http://www.pudn.com/downloads644/sourcecode/multimedia/detail2605236.html
更新-1.1 (2015.2.13)=========================================
此次考慮到了跨平臺的要求，調整了源代碼。通過此次調整以後，源代碼能夠在如下平臺編譯經過：
VC++：打開sln文件便可編譯，無需配置。
cl.exe：打開compile_cl.bat便可命令行下使用cl.exe進行編譯，注意可能須要按照VC的安裝路徑調整腳本里面的參數。編譯命令以下。
::VS2010 Environment call "D:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\vcvarsall.bat" ::include @set INCLUDE=include;%INCLUDE% ::lib @set LIB=lib;%LIB% ::compile and link cl simplest_ffmpeg_audio_encoder.cpp /link avcodec.lib avformat.lib avutil.lib ^ avdevice.lib avfilter.lib postproc.lib swresample.lib swscale.lib /OPT:NOREF
MinGW：MinGW命令行下運行compile_mingw.sh便可使用MinGW的g++進行編譯。編譯命令以下。
g++ simplest_ffmpeg_audio_encoder.cpp -g -o simplest_ffmpeg_audio_encoder.exe \ -I /usr/local/include -L /usr/local/lib -lavformat -lavcodec -lavutil
GCC：Linux或者MacOS命令行下運行compile_gcc.sh便可使用GCC進行編譯。編譯命令以下。
gcc simplest_ffmpeg_audio_encoder.cpp -g -o simplest_ffmpeg_audio_encoder.out \ -I /usr/local/include -L /usr/local/lib -lavformat -lavcodec -lavutil
PS：相關的編譯命令已經保存到了工程文件夾中
CSDN下載地址：http://download.csdn.net/detail/leixiaohua1020/8445209
SourceForge上已經更新。