一.打开和关闭输入文件和输出文件以及判断输入文件是否读取完毕
代码语言：javascript复制//io_data.cpp
static FILE* input_file= nullptr;
static FILE* output_file= nullptr;
int32_t open_input_output_files(const char* input_name,const char* output_name){
if(strlen(input_name)==0||strlen(output_name)==0){
cout<<"Error:empty input or output file name."<<endl;
return -1;
}
close_input_output_files();
input_file=fopen(input_name,"rb");//rb：读取一个二进制文件，该文件必须存在
if(input_file==nullptr){
cerr<<"Error:failed to open input file."<<endl;
return -1;
}
output_file=fopen(output_name,"wb");//wb:打开或新建一个二进制文件，只允许写
if(output_file== nullptr){
cout<<"Error:failed to open output file."<<endl;
return -1;
}
return 0;
}
void close_input_output_files(){
if(input_file!= nullptr){
fclose(input_file);
input_file= nullptr;
}
if(output_file!= nullptr){
fclose(output_file);
output_file= nullptr;
}
}
int32_t end_of_input_file(){
return feof(input_file);
}二.音频编码器的初始化
代码语言：javascript复制//audio_encoder_core.cpp
static const AVCodec* codec= nullptr;
static AVCodecContext* codec_ctx= nullptr;
static AVFrame* frame= nullptr;
static AVPacket* pkt= nullptr;
static enum AVCodecID audio_codec_id;
int32_t init_audio_encoder(const char* codec_name){
if(strcasecmp(codec_name,"MP3")==0){
audio_codec_id=AV_CODEC_ID_MP3;
cout<<"Select codec id:MP3"<<endl;
}
else if(strcasecmp(codec_name,"AAC")==0){
audio_codec_id=AV_CODEC_ID_AAC;
cout<<"Select codec id:AAC"<<endl;
}
else{
cerr<<"Error:invalid audio format."<<endl;
return -1;
}
codec=avcodec_find_encoder(audio_codec_id);
if(!codec){
cerr<<"Error:could not find codec."<<endl;
return -1;
}
codec_ctx=avcodec_alloc_context3(codec);
if(!codec_ctx){
cerr<<"Error:could not alloc codec_ctx."<<endl;
return -1;
}
//设置音频编码器的参数
codec_ctx->bit_rate=128000;
codec_ctx->sample_fmt=AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
codec_ctx->sample_rate=44100;
codec_ctx->channel_layout=AV_CH_LAYOUT_STEREO;
codec_ctx->channels=2;
int32_t result=avcodec_open2(codec_ctx,codec, nullptr);
if(result<0){
cerr<<"Error:could not open codec."<<endl;
return -1;
}
frame=av_frame_alloc();
if(!frame){
cerr<<"Error:could not alloc frame."<<endl;
return -1;
}
frame->nb_samples=codec_ctx->frame_size;//采样点数量
frame->format=codec_ctx->sample_fmt;
frame->channel_layout=codec_ctx->channel_layout;
result= av_frame_get_buffer(frame,0);
if(result<0){
cerr<<"Error:AVFrame could not get buffer."<<endl;
return -1;
}
pkt=av_packet_alloc();
if(!pkt){
cerr<<"Error:could not alloc packet."<<endl;
return -1;
}
return 0;
}三.编码循环体
1.PCM文件的存储结构
音频采样格式可以分为packed和planar两类。以packed格式保存的采样数据，各声道间按照采样值交替存储；以planar格式保存的采样数据，各个采样值按照不同声道连续存储
下面以8bit为例展示planar和packed格式是如何保存音频采样数据的：
packed:
左声道0 | 右声道0 | 左声道1 | 右声道1 | 左声道2 | 右声道2 | 左声道3 | 右声道3 |
|---|
planar:
左声道0 | 左声道1 | 左声道2 | 左声道3 | 右声道0 | 右声道1 | 右声道2 | 右声道3 |
|---|
2.读取PCM音频采样数据
由于我们代码里设置了采样格式为fltp，即planar格式，而输入的PCM音频采样数据是packed格式的，因此我们需要将packed格式转化为planar格式进行保存：
代码语言：javascript复制//io_data.cpp
int32_t read_pcm_to_frame(AVFrame* frame,AVCodecContext* codec_ctx){
int data_size= av_get_bytes_per_sample(codec_ctx->sample_fmt);
if(data_size<0){
cerr<<"Error:Failed to calculate data size."<<endl;
return -1;
}
for(int i=0;i<frame->nb_samples;i ){
for(int ch=0;ch<codec_ctx->channels;ch ){
fread(frame->data[ch] i*data_size,1,data_size,input_file);
}
}
return 0;
}3.编码音频采样数据
代码语言：javascript复制//audio_encoder_core.cpp
static int32_t encode_frame(bool flushing){
int32_t result=0;
if(!flushing){
cout<<"Send frame to encoder with pts:"<<frame->pts<<endl;
}
result=avcodec_send_frame(codec_ctx,flushing? nullptr:frame);
if(result<0){
cerr<<"Error:avcodec_send_frame failed."<<endl;
return result;
}
while(result>=0){
result= avcodec_receive_packet(codec_ctx,pkt);
if(result==AVERROR(EAGAIN)||result==AVERROR_EOF){//尚未完成对新一帧的编码，要传入后续帧或编码器已完全输出内部缓存的码流
return 1;
}
else if(result<0){
cerr<<"Error:avcodec_receive_packet failed."<<endl;
return result;
}
if(flushing){
cout<<"Flushing:";
}
cout<<"Got encoded package with dts:"<<pkt->dts<<",pts:"<<pkt->pts<<", "<<endl;
write_pkt_to_file(pkt);
}
return 0;
}4.写出码流数据
代码语言：javascript复制//io_data.cpp
void write_pkt_to_file(AVPacket* pkt){
fwrite(pkt->data,1,pkt->size,output_file);
}5.实现编码循环
代码语言：javascript复制//audio_encoder_core.cpp
int32_t audio_encoding(){
int32_t result=0;
while(!end_of_input_file()){
result= read_pcm_to_frame(frame,codec_ctx);
if(result<0){
cerr<<"Error:read_pcm_to_frame failed."<<endl;
return -1;
}
result=encode_frame(false);
if(result<0){
cerr<<"Error:encode_frame failed."<<endl;
return result;
}
}
result=encode_frame(true);//刷新缓存区
if(result<0){
cerr<<"Error:flushing failed."<<endl;
return result;
}
return 0;
}6.关闭编码器
代码语言：javascript复制//audio_encoder_core.cpp
void destroy_audio_encoder(){
av_frame_free(&frame);
av_packet_free(&pkt);
avcodec_free_context(&codec_ctx);
}7.最终main函数的实现如下：
代码语言：javascript复制int main(){
const char* input_file_name="../input.pcm";
const char* output_file_name="../output.mp3";
const char* codec_name="MP3";
int32_t result= open_input_output_files(input_file_name,output_file_name);
if(result<0){
return result;
}
result=init_audio_encoder(codec_name);
if(result<0){
return result;
}
result=audio_encoding();
if(result<0){
return result;
}
destroy_audio_encoder();
close_input_output_files();
return 0;
}与视频文件类似，可以使用ffplay播放输出的.mp3文件来测试效果。
