AAC的ADTS頭文件信息介紹

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作者：譚東

時間：2016年10月28日

環境：Windows 7

 

 

ADTS是Audio Data Transport Stream的簡稱。

 

是AAC音頻文件常見的傳輸格式。

有的時候當你編碼AAC裸流的時候，會遇到寫出來的AAC文件並不能在PC和手機上播放，很大的可能就是AAC文件的每一幀里缺少了ADTS頭信息文件的包裝拼接。只需要加入頭文件ADTS即可。一個AAC原始數據塊長度是可變的，對原始幀加上ADTS頭進行ADTS的封裝，就形成了ADTS幀。

 

下面分析下ADTS頭文件結構和信息：

AAC音頻文件的每一幀由ADTS Header和AAC Audio Data組成。

 

 

大家可以用AAC Audio ES Viewer工具來查看AAC的ADTS Header。

 

每一幀的ADTS的頭文件都包含了音頻的采樣率，聲道，幀長度等信息，這樣解碼器才能解析讀取。

一般情況下ADTS的頭信息都是7個字節，分為2部分：

adts_fixed_header();

adts_variable_header();

先來看： adts_fixed_header();

 

• syncword ：總是0xFFF, 代表一個ADTS幀的開始, 用於同步.
  解碼器可通過0xFFF確定每個ADTS的開始位置.
  因為它的存在，解碼可以在這個流中任何位置開始, 即可以在任意幀解碼。
• ID：MPEG Version: 0 for MPEG-4，1 for MPEG-2
• Layer：always: '00'
• protection_absent：Warning, set to 1 if there is no CRC and 0 if there is CRC
• profile：表示使用哪個級別的AAC，如01 Low Complexity(LC) -- AAC LC
  profile的值等於 Audio Object Type的值減1.
  profile = MPEG-4 Audio Object Type - 1
• sampling_frequency_index：采樣率的下標
• channel_configuration：聲道數，比如2表示立體聲雙聲道

接下來看下 adts_variable_header();

• aac_frame_length：一個ADTS幀的長度包括ADTS頭和AAC原始流。frame length, this value must include 7 or 9 bytes of header length:
  aac_frame_length = (protection_absent == 1 ? 7 : 9) + size(AACFrame)
  
  protection_absent=0時, header length=9bytes
  protection_absent=1時, header length=7bytes
• adts_buffer_fullness：0x7FF 說明是碼率可變的碼流。
• number_of_raw_data_blocks_in_frame：表示ADTS幀中有number_of_raw_data_blocks_in_frame + 1個AAC原始幀。
  所以說number_of_raw_data_blocks_in_frame == 0 表示說ADTS幀中有一個AAC數據塊。
  (一個AAC原始幀包含一段時間內1024個采樣及相關數據)

 

兩個頭文件就講到這里。

這里給出JAVA和Android里的給AAC添加ADTS頭文件的部分方法代碼，針對ByteBuffer。

 

/**
  * 添加ADTS頭
  *
  * @param packet
  * @param packetLen
  */
 private void addADTStoPacket(byte[] packet, int packetLen) {
     int profile = 2; // AAC LC
     int freqIdx = 4; // 44.1KHz
     int chanCfg = 2; // CPE

     // fill in ADTS data
     packet[0] = (byte) 0xFF;
     packet[1] = (byte) 0xF9;
     packet[2] = (byte) (((profile - 1) << 6) + (freqIdx << 2) + (chanCfg >> 2));
     packet[3] = (byte) (((chanCfg & 3) << 6) + (packetLen >> 11));
     packet[4] = (byte) ((packetLen & 0x7FF) >> 3);
     packet[5] = (byte) (((packetLen & 7) << 5) + 0x1F);
     packet[6] = (byte) 0xFC;
 }

這里是調用：（可根據自己需求，這里的AudioBufFrame是我們自己項目里的類，其實就是個ByteBuffer封裝的類）

AudioBufFrame audioBufFrame = (AudioBufFrame) o;
        int outBufferSize = audioBufFrame.buf.limit() + 7;
        byte[] aacBytes = new byte[outBufferSize];
        try {
            if (!write) {
                fout = new FileOutputStream(MyConfiguration.VIDEO_PATH + "/audio.aac");
                write = true;
            }
            addADTStoPacket(aacBytes, outBufferSize);
            audioBufFrame.buf.get(aacBytes, 7, audioBufFrame.buf.limit());
            fout.write(aacBytes);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

 

下面是FFMPEG參考的C的添加ADTS頭文件代碼，供大家參考。

int ff_adts_write_frame_header(ADTSContext *ctx,
                               uint8_t *buf, int size, int pce_size)
{
    PutBitContext pb;

    init_put_bits(&pb, buf, ADTS_HEADER_SIZE);

    /* adts_fixed_header */
    put_bits(&pb, 12, 0xfff);   /* syncword */
    put_bits(&pb, 1, 0);        /* ID */
    put_bits(&pb, 2, 0);        /* layer */
    put_bits(&pb, 1, 1);        /* protection_absent */
    put_bits(&pb, 2, ctx->objecttype); /* profile_objecttype */
    put_bits(&pb, 4, ctx->sample_rate_index);
    put_bits(&pb, 1, 0);        /* private_bit */
    put_bits(&pb, 3, ctx->channel_conf); /* channel_configuration */
    put_bits(&pb, 1, 0);        /* original_copy */
    put_bits(&pb, 1, 0);        /* home */

    /* adts_variable_header */
    put_bits(&pb, 1, 0);        /* copyright_identification_bit */
    put_bits(&pb, 1, 0);        /* copyright_identification_start */
    put_bits(&pb, 13, ADTS_HEADER_SIZE + size + pce_size); /* aac_frame_length */
    put_bits(&pb, 11, 0x7ff);   /* adts_buffer_fullness */
    put_bits(&pb, 2, 0);        /* number_of_raw_data_blocks_in_frame */

    flush_put_bits(&pb);

    return 0;
}