AAC 音频数据结构实例分析:

AAC 音频数据结构实例分析:

AAC 有两种数据交换格式：ADTS 和 ADIF
ADIF: Audio Data Interchange Format, 一个文件只有一个头，可类比dvd中使用的ps流。
ADTS:Audio Data Transport Stream, 每个frame中都有这个同步头， 可类比dvb中的ts流.
本博客只介绍 ADTS 格式AAC
基本构成是7bytes 头部+原始数据. 循环重复

一、AAC文件头信息
ADTS的头信息分为：固定头信息(adts_fixed_header,28bits)和可变头信息(adts_variable_header,28bits)两部分。
下面是iso13818-7 的说明.

固定头:
syncword ：同步头代表着1个ADTS帧的开始，所有bit置1，即 0xFFF
ID：MPEG标识符，0标识MPEG-4，1标识MPEG-2
Layer： 直接置00,解码时忽略这个参数
protection_absent：表示是否误码校验。1 no CRC , 0 has CRC
profile：AAC 编码级别, 0: Main Profile, 1:LC(最常用), 2: SSR, 3: reserved.
sampling_frequency_index：采样率标识,重要！
Private bit：直接置0，解码时忽略这个参数
channel_configuration: 声道数标识,重要！
original_copy: 直接置0，解码时忽略这个参数
home:直接置0，解码时忽略这个参数

重点关注:
1. sample_freq_index    : 4代表44100hz
2. channel_configuration: 2表示双声道
3. frame_length : 13bits

可变头:
copyright_identification_bit: 直接置0，解码时忽略这个参数
copyright_identification_start: 直接置0，解码时忽略这个参数
aac_frame_lenght: 当前音频帧的字节数. 重要！
adts_buffer_fullness: 当设置为0x7FF时表示时可变码率
number_of_raw_data_blocks_in_frames: 当前音频包里面包含的音频编码帧数,为0代表1frame.

重点关注:
1. sample_freq_index    : 4代表44100hz
2. channel_configuration: 2表示双声道
3. frame_length : 13bits

二 . AAC 数据实例

数据分析都在图片里了.

贴上采样表及channel配置表
采样率表
const int avpriv_mpeg4audio_sample_rates[16] = {
    96000, 88200, 64000, 48000, 44100, 32000,
    24000, 22050, 16000, 12000, 11025, 8000, 7350
};

通道配置表
const uint8_t ff_mpeg4audio_channels[14] = {
    0,
    1, // mono (1/0)
    2, // stereo (2/0)
    3, // 3/0
    4, // 3/1
    5, // 3/2
    6, // 3/2.1
    8, // 5/2.1
    0,
    0,
    0,
    7, // 3/3.1
    8, // 3/2/2.1
    24 // 3/3/3 - 5/2/3 - 3/0/0.2
};

另外,frame 个数number_of_raw_block(用0表示)总是1，raw_data_in_frame总是1024

记录一次调试堆栈,望文生义可以看看函数名称及参数.真正搞懂要调试代码!

(gdb) bt parse 出一个frame 的调用栈
  #0  ff_adts_header_parse (gbc=0x7fffffff8ad0, hdr=0x7fffffff8ab0) at libavcodec/adts_header.c:38
  #1  0x00007ffff6783069 in aac_sync (state=72050243209011196, hdr_info=0x555555573240, need_next_header=0x5555555732a8, new_frame_start=0x7fffffff8b88) at libavcodec/aac_parser.c:45
  #2  0x00007ffff678162e in ff_aac_ac3_parse (s1=0x555555573040, avctx=0x555555559040, poutbuf=0x555555573318, poutbuf_size=0x555555573320, buf=0x7fffffff8d10 "\377\371P\200t\037\374!\020\005 \244\033\377\300", buf_size=20480) at libavcodec/aac_ac3_parser.c:52
  #3  0x00007ffff6f27cc7 in av_parser_parse2 (s=0x555555573040, avctx=0x555555559040, poutbuf=0x555555573318, poutbuf_size=0x555555573320, buf=0x7fffffff8d10 "\377\371P\200t\037\374!\020\005 \244\033\377\300", buf_size=20480, pts=-9223372036854775808, dts=-9223372036854775808, pos=0) at libavcodec/parser.c:169
  #4  0x0000555555555b13 in main (argc=3, argv=0x7fffffffde58) at decode_audio.c:186

(gdb) bt decode_frame 的调用栈
  #0  ff_adts_header_parse (gbc=0x7fffffff8a90, hdr=0x7fffffff8780) at libavcodec/adts_header.c:38
  #1  0x00007ffff67a4078 in parse_adts_frame_header (ac=0x555555559480, gb=0x7fffffff8a90) at libavcodec/aacdec_template.c:3091
  #2  0x00007ffff67a47e8 in aac_decode_frame_int (avctx=0x555555559040, data=0x55555555bac0, got_frame_ptr=0x7fffffff8af8, gb=0x7fffffff8a90, avpkt=0x55555555c080) at libavcodec/aacdec_template.c:3234
  #3  0x00007ffff67a53ad in aac_decode_frame (avctx=0x555555559040, data=0x55555555bac0, got_frame_ptr=0x7fffffff8af8, avpkt=0x55555555c080) at libavcodec/aacdec_template.c:3480
  #4  0x00007ffff699cd56 in decode_simple_internal (avctx=0x555555559040, frame=0x55555555bac0, discarded_samples=0x7fffffff8bb0) at libavcodec/decode.c:327
  #5  0x00007ffff699da08 in decode_simple_receive_frame (avctx=0x555555559040, frame=0x55555555bac0) at libavcodec/decode.c:526
  #6  0x00007ffff699db0c in decode_receive_frame_internal (avctx=0x555555559040, frame=0x55555555bac0) at libavcodec/decode.c:546
  #7  0x00007ffff699dd97 in avcodec_send_packet (avctx=0x555555559040, avpkt=0x555555573300) at libavcodec/decode.c:608
  #8  0x0000555555555635 in decode (dec_ctx=0x555555559040, pkt=0x555555573300, frame=0x555555573400, outfile=0x555555573ab0) at decode_audio.c:81
  #9  0x0000555555555ba3 in main (argc=3, argv=0x7fffffffde58) at decode_audio.c:197

参考：libavcodec/adts_header.c
参考：libavcodec/aac_parser.c
参考：libavcodec/decode.c
参考：iso-iec-13818-7