Android NDK开发之旅31 FFmpeg音频解码-白红宇

###前言 #####基于这篇文章，我们已经学会视频解码基本过程。这篇文章就对音频解码进行分析。 #####音频解码和视频解码的套路基本是一样的，否则怎么会做到音视频同步播放呢？

###1.FFmpeg音视解码过程分析参考视频解码过程，得到音频解码过程 ![参考视频解码过程](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1824809-79b9f19d44b14f2c.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240) ####1.1.注册所有组件 ``` av_register_all(); ``` 这个函数，可以注册所有支持的容器和对应的codec。 ####1.2.打开输入音频文件 ``` AVFormatContext *pFormatCtx = avformat_alloc_context(); avformat_open_input(&pFormatCtx, input_cstr, NULL, NULL) ``` ####1.3.获取音频文件信息 ``` avformat_find_stream_info(pFormatCtx, NULL) ``` ``` //获取音频流索引位置 int i = 0, audio_stream_idx = -1; for (; i < pFormatCtx->nb_streams; i++) { if (pFormatCtx->streams[i]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) { audio_stream_idx = i; break; } } if (audio_stream_idx == -1) { LOGI("%s", "找不到音频流"); return; } ```

####1.4.根据编解码上下文中的编码id查找对应的解码器

//获取解码器	AVCodecContext *pCodeCtx = pFormatCtx->streams[audio_stream_idx]->codec;	AVCodec *codec = avcodec_find_decoder(pCodeCtx->codec_id);复制代码

####1.5.打开解码器

avcodec_open2(pCodeCtx, codec, NULL)复制代码

来打开解码器，AVFormatContext、AVStream、AVCodecContext、AVCodec四者之间的关系为

####1.6.配置音频参数

//输入采样率格式	enum AVSampleFormat in_sample_fmt = pCodeCtx->sample_fmt;	//输出采样率格式16bit PCM	enum AVSampleFormat out_sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;	//输入采样率	int in_sample_rate = pCodeCtx->sample_rate;	//输出采样率	int out_sample_rate = 44100;	//获取输入的声道布局	//根据声道个数获取默认的声道布局(2个声道，默认立体声)	//av_get_default_channel_layout(pCodeCtx->channels);	uint64_t in_ch_layout = pCodeCtx->channel_layout;	//输出的声道布局	uint64_t out_ch_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;	swr_alloc_set_opts(swrCtx, out_ch_layout, out_sample_fmt, out_sample_rate, in_ch_layout, in_sample_fmt, in_sample_rate, 0, NULL);	swr_init(swrCtx);复制代码

####1.7. 一帧一帧读取压缩的音频数据AVPacket

while (av_read_frame(pFormatCtx, packet) >= 0) {省略...}复制代码

####1.8.解码一帧音频数据AVPacket->AVFrame

avcodec_decode_video2(pCodecCtx, pFrame, &got_picture, packet)复制代码

###2.关键代码 #####VideoUtils.class

package com.haocai.ffmpegtest;public class VideoUtils {	//音频解码    public native void audioDecode(String input,String output);	static{		System.loadLibrary("avutil-54");		System.loadLibrary("swresample-1");		System.loadLibrary("avcodec-56");		System.loadLibrary("avformat-56");		System.loadLibrary("swscale-3");		System.loadLibrary("postproc-53");		System.loadLibrary("avfilter-5");		System.loadLibrary("avdevice-56");		System.loadLibrary("myffmpeg");	}}复制代码

#####MainActivity.class

/**     * 音频解码     */    public void doAudioDecode(){        String input = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(),"说散就散.mp3").getAbsolutePath();        String output = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(),"说散就散.pcm").getAbsolutePath();        VideoUtils player = new VideoUtils();        player.audioDecode(input, output);        Toast.makeText(this,"正在解码...",Toast.LENGTH_SHORT).show();    }复制代码

#####ffmpeg_voicer.c

#include 
    
     #include 
     
      #include 
      
       #include 
       
        #include 
        
         //解码#include "include/libavcodec/avcodec.h"//封装格式处理#include "include/libavformat/avformat.h"//像素处理#include "include/libswscale/swscale.h"//重采样#include "include/libswresample/swresample.h"#define  LOG_TAG    "ffmpegandroidplayer"#define  LOGI(FORMAT,...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,LOG_TAG,FORMAT,##__VA_ARGS__);#define  LOGE(FORMAT,...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,LOG_TAG,FORMAT,##__VA_ARGS__);#define  LOGD(FORMAT,...)  __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, LOG_TAG,FORMAT, ##__VA_ARGS__)//音频解码 采样率 新版版可达48000 * 4#define MAX_AUDIO_FRME_SIZE  2 * 44100//音频解码JNIEXPORT void JNICALL Java_com_haocai_ffmpegtest_VideoUtils_audioDecode(JNIEnv *env, jobject jobj, jstring input_jstr, jstring output_jstr) {	const char* input_cstr = (*env)->GetStringUTFChars(env, input_jstr, NULL);	const char* output_cstr = (*env)->GetStringUTFChars(env, output_jstr, NULL);	LOGI("%s", "init");	//注册组件	av_register_all();	AVFormatContext *pFormatCtx = avformat_alloc_context();	//打开音频文件	if (avformat_open_input(&pFormatCtx, input_cstr, NULL, NULL) != 0) {		LOGI("%s", "无法打开音频文件");		return;	}	//获取输入文件信息	if (avformat_find_stream_info(pFormatCtx, NULL) < 0) {		LOGI("%s", "无法获取输入文件信息");		return;	}	//获取音频流索引位置	int i = 0, audio_stream_idx = -1;	for (; i < pFormatCtx->nb_streams; i++) {		if (pFormatCtx->streams[i]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {			audio_stream_idx = i;			break;		}	}	if (audio_stream_idx == -1)	{		LOGI("%s", "找不到音频流");		return;	}	//获取解码器	AVCodecContext *pCodeCtx = pFormatCtx->streams[audio_stream_idx]->codec;	AVCodec *codec = avcodec_find_decoder(pCodeCtx->codec_id);	if (codec == NULL) {		LOGI("%s", "无法获取加码器");		return;	}	//打开解码器	if (avcodec_open2(pCodeCtx, codec, NULL) < 0) {		LOGI("%s", "无法打开解码器");		return;	}	//压缩数据	AVPacket *packet = (AVPacket *)av_malloc(sizeof(AVPacket));	//解压缩数据	AVFrame *frame = av_frame_alloc();	//frame->16bit  44100 PCM 统一音频采样格式与采样率	SwrContext *swrCtx = swr_alloc();	//重采样设置参数--------------start	//输入采样率格式	enum AVSampleFormat in_sample_fmt = pCodeCtx->sample_fmt;	//输出采样率格式16bit PCM	enum AVSampleFormat out_sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;	//输入采样率	int in_sample_rate = pCodeCtx->sample_rate;	//输出采样率	int out_sample_rate = 44100;	//获取输入的声道布局	//根据声道个数获取默认的声道布局(2个声道，默认立体声)	//av_get_default_channel_layout(pCodeCtx->channels);	uint64_t in_ch_layout = pCodeCtx->channel_layout;	//输出的声道布局	uint64_t out_ch_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;	swr_alloc_set_opts(swrCtx, out_ch_layout, out_sample_fmt, out_sample_rate, in_ch_layout, in_sample_fmt, in_sample_rate, 0, NULL);	swr_init(swrCtx);	//获取输入输出的声道个数	int out_channel_nb = av_get_channel_layout_nb_channels(out_ch_layout);	LOGI("out_count:%d", out_channel_nb);	//重采样设置参数--------------end	//16bit 44100 PCM 数据	uint8_t *out_buffer = (uint8_t *)av_malloc(MAX_AUDIO_FRME_SIZE);	FILE *fp_pcm = fopen(output_cstr, "wb");	int got_frame = 0, framecount = 0, ret;	//6.一帧一帧读取压缩的音频数据AVPacket	while (av_read_frame(pFormatCtx, packet) >= 0) {		if (packet->stream_index == audio_stream_idx) {			//解码			ret = avcodec_decode_audio4(pCodeCtx, frame, &got_frame, packet);			if (ret < 0) {				LOGI("%s", "解码完成");				break;			}			//非0，正在解码			if (got_frame > 0) {				LOGI("解码：%d", framecount++);				swr_convert(swrCtx, &out_buffer, MAX_AUDIO_FRME_SIZE, frame->data, frame->nb_samples);				//获取sample的size				int out_buffer_size = av_samples_get_buffer_size(NULL, out_channel_nb, frame->nb_samples, out_sample_fmt, 1);				fwrite(out_buffer, 1, out_buffer_size, fp_pcm);			}		}		av_free_packet(packet);	}	fclose(fp_pcm);	av_frame_free(&frame);	av_free(out_buffer);	swr_free(&swrCtx);	avcodec_close(pCodeCtx);	avformat_close_input(&pFormatCtx);	(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, input_jstr, input_cstr);	(*env)->ReleaseStringUTFChars(env, output_jstr, output_cstr);}复制代码

######说明：其它视频格式也支持

###3.输出结果 ####3.1Log输出

12-12 14:23:40.733 15985-15985/com.haocai.ffmpegtest I/ffmpegandroidplayer: init12-12 14:23:40.803 15985-15985/com.haocai.ffmpegtest I/ffmpegandroidplayer: out_count:212-12 14:23:40.843 15985-15985/com.haocai.ffmpegtest I/ffmpegandroidplayer: 解码：012-12 14:23:40.843 15985-15985/com.haocai.ffmpegtest I/ffmpegandroidplayer: 解码：112-12 14:23:40.843 15985-15985/com.haocai.ffmpegtest I/ffmpegandroidplayer: 解码：2复制代码

####3.1.mp3格式解码生成.pcm格式数据

###源码下载 #####Github：

###特别感谢：