ffmpeg-- audio decoder

測試代碼來源於：http://ffmpeg.org/doxygen/trunk/decode_audio_8c-example.html

/*

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*/

 

/**

* @file

* audio decoding with libavcodec API example

*

* @example decode_audio.c

*/

 

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

 

#include <libavutil/frame.h>

#include <libavutil/mem.h>

 

#include <libavcodec/avcodec.h>

 

#define AUDIO_INBUF_SIZE 20480

#define AUDIO_REFILL_THRESH 4096

 

static void decode( AVCodecContext * dec_ctx, AVPacket * pkt, AVFrame * frame,FILE * outfile)

{

　　int i, ch;

　　int ret, data_size;

 

　　/* send the packet with the compressed data to the decoder */

　　ret = avcodec_send_packet(dec_ctx, pkt);

　　if (ret < 0) {

　　fprintf(stderr, "Error submitting the packet to the decoder\n");

　　exit(1);

　　}

 

　　/* read all the output frames (in general there may be any number of them */

　　while (ret >= 0) {

　　　　ret = avcodec_receive_frame(dec_ctx, frame);

　　　　if (ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF)

　　　　　　return;

　　　　else if (ret < 0) {

　　　　　　fprintf(stderr, "Error during decoding\n");

　　　　　　exit(1);

　　　　}

　　　　data_size = av_get_bytes_per_sample(dec_ctx-> sample_fmt);

　　　　if (data_size < 0) {

　　　　　　/* This should not occur, checking just for paranoia */

　　　　　　fprintf(stderr, "Failed to calculate data size\n");

　　　　　　exit(1);

　　　　}

　　　　for (i = 0; i < frame-> nb_samples; i++)

　　　　　　for (ch = 0; ch < dec_ctx-> channels; ch++)

　　　　　　　　fwrite(frame-> data[ch] + data_size*i, 1, data_size, outfile);

　　}

}

 

int main( int argc, char **argv)

{

　　const char *outfilename, *filename;

　　const AVCodec *codec;

　　AVCodecContext * c= NULL;

　　 AVCodecParserContext *parser = NULL;

　　int len, ret;

　　FILE * f, * outfile;

　　 uint8_t inbuf[ AUDIO_INBUF_SIZE + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE];

　　uint8_t * data;

　　size_t data_size;

　　AVPacket * pkt;

　　AVFrame *decoded_frame = NULL;

 

　　if (argc <= 2) {

　　　　fprintf(stderr, "Usage: %s <input file> <output file>\n", argv[0]);

　　　　exit(0);

　　}　　

　　filename = argv[1];

　　outfilename = argv[2];

 

　　pkt = av_packet_alloc();

 

　　/* find the MPEG audio decoder */

　　codec = avcodec_find_decoder( AV_CODEC_ID_MP2);

　　if (!codec) {

　　　　fprintf(stderr, "Codec not found\n");

　　　　exit(1);

　　}

 

　　parser = av_parser_init(codec-> id);

　　if (!parser) {

　　　　fprintf(stderr, "Parser not found\n");

　　　　exit(1);

　　}

 

　　c = avcodec_alloc_context3(codec);

　　if (!c) {

　　　　fprintf(stderr, "Could not allocate audio codec context\n");

　　　　exit(1);

　　}

 

　　/* open it */

　　if ( avcodec_open2(c, codec, NULL) < 0) {

　　　　fprintf(stderr, "Could not open codec\n");

　　　　exit(1);

　　}

 

　　f = fopen(filename, "rb");

　　if (!f) {

　　　　fprintf(stderr, "Could not open %s\n", filename);

　　　　exit(1);

　　}

　　outfile = fopen(outfilename, "wb");

　　if (!outfile) {

　　　　 av_free(c);

　　　　exit(1);

　　}

 

　　/* decode until eof */

　　data = inbuf;

　　data_size = fread(inbuf, 1, AUDIO_INBUF_SIZE, f);

 

　　while (data_size > 0) {

　　　　if (!decoded_frame) {

　　　　　　if (!(decoded_frame = av_frame_alloc())) {

　　　　　　　　fprintf(stderr, "Could not allocate audio frame\n");

　　　　　　　　exit(1);

　　　　　　}

　　　　}

 

　　　　ret = av_parser_parse2(parser, c, &pkt-> data, &pkt-> size,data, data_size,

　　　　　　　　 AV_NOPTS_VALUE, AV_NOPTS_VALUE, 0);

　　　　if (ret < 0) {

　　　　　　fprintf(stderr, "Error while parsing\n");

　　　　　　exit(1);

　　　　}

　　　　data += ret;

　　　　data_size -= ret;

 

　　　　if (pkt-> size)

　　　　decode(c, pkt, decoded_frame, outfile);

 

　　　　if (data_size < AUDIO_REFILL_THRESH) {

　　　　　　memmove(inbuf, data, data_size);

　　　　　　data = inbuf;

　　　　　　len = fread(data + data_size, 1, AUDIO_INBUF_SIZE - data_size, f);

　　　　　　if (len > 0)

　　　　　　　　data_size += len;

　　　　}

　　}

 

　　/* flush the decoder */

　　pkt-> data = NULL;

　　pkt-> size = 0;

　　decode(c, pkt, decoded_frame, outfile);

 

　　fclose(outfile);

　　fclose(f);

 

　　 avcodec_free_context(&c);

　　 av_parser_close(parser);

　　 av_frame_free(&decoded_frame);

　　 av_packet_free(&pkt);

 

　　return 0;

}

 

 

 

 

需要在sample code加一行avcodec_register_all（）

Makefile如下：

export CC=gcc
FFMPEGPATH=/mnt/hgfs/share/ffmpeg-3.3.3/ffmpeg-3.3.3/output
SOURCE=decode_audio.c
INCLUDE=-I$(FFMPEGPATH)/include
LINK=-L$(FFMPEGPATH)/lib/ -lavcodec -lavformat -lavutil -lswresample
LINK+=-lpthread -lm -ldl
TARGET=adecoder
all:
　　$(CC) $(SOURCE) $(INCLUDE) $(LINK) -o $(TARGET)

 主要函數介紹：

AVPacket *av_packet_alloc(void)

分配並初始化AVPacket結構體，AVPacket是存儲壓縮編碼數據相關信息的結構體。free AVPacket的函數為av_packet_free().

av_packet_alloc只allocate AVPacket本身，並不分配內部data buffer. data buffer 使用其他方式allocate，比如av_new_packet.

AVCodec * avcodec_find_decoder(enum AVCodecID  id)

使用codec ID在已經注冊的decoders中查找相應的decoder,如果ffmpeg有注冊了相應的decoder,則返回AVCodec結構體，否則返回NULL.AVCodec是存儲編解碼器信息的結構體.

AVCodecParserContex *av_parser_init(int codec_id)

根據codec id，在已經注冊的parser中查找，是否有相關codec的parser，如果存在該codec的parser，則分配AVCodecParserContex結構體。parser用於從raw data中parse出packet.AVCodecParserContex存儲parser contex相關信息的結構體,包含AVCodecParser結構體和frame_offset，next_frame_offset等，AVCodecParser存儲parser相關信息。

AVCodecContext *avcodec_alloc_context3(const AVCodec *codec)

allocate AVCodecContext 結構體，對AVCodecContext 設置一些default值。AVCodecContext 存儲codec contex信息，包含AVCodec結構。

int attribute_align_arg avcodec_open2(AVCodecContext *avctx, const AVCodec *codec, AVDictionary **options)

使用AVCodec對AVCodecContex進行初始化。

 AVFrame *av_frame_alloc(void)

allocate AVFrame 結構體，並對AVFrame 的Filed設置default值。AVFrame存儲解碼后的數據。av_frame_alloc只allocate AVFrame本身，並不分配內部data buffer. data buffer 使用其他方式allocate，比如av_frame_get_buffer().

 int av_parser_parse2(AVCodecParserContext *s, AVCodecContext *avctx, uint8_t **poutbuf, int *poutbuf_size,const uint8_t *buf, int buf_size, int64_t pts, int64_t dts, int64_t pos)

調用codec的parser的parser_parse函數從輸入的數據buf中 parse一個packet出來。packet的data放到poutbuf, size為poutbuf_size.

int attribute_align_arg avcodec_send_packet(AVCodecContext *avctx, const AVPacket *avpkt)

將parser parse出的raw packet作為輸入數據給到decoder解碼。如果decoder有send_packet函數則調用該函數，如果沒有，則調用avcodec_decode_audio4()進行解碼，將解碼出來的AVFrame結構保存在avctx->internal->buffer_frame。

如果返回0表示該函數成功返回。如果返回負數AVERROR(EAGAIN)，decoder當前狀態不接收input數據，用戶必須調用avcodec_recieve_frame來讀走output數據，一旦output數據被讀走，resent packet后就不會返回這樣的錯誤。

int attribute_align_arg avcodec_receive_frame(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame)

如果decoder有recieve_frame函數則調用該函數，如果沒有該函數，則check avctx->internal->buffer_frame是否有數據，如果有則返回avctx->internal->buffer_frame，沒有數據這調用avcodec_decode_audio4()進行解碼，將解碼出來的AVFrame結構保存在avctx->internal->buffer_frame，並返回AVFrame。

對於video，一個avpkt對應一個video frame,但對於某些audio codec,一個avpkt有多個audio frame.如果有多個audio frame，需要在調用avcodec_send_packet后調用多次avcodec_recieve_frame直到packet完全被消耗，才能send new packet.

 int attribute_align_arg avcodec_decode_audio4(AVCodecContext *avctx,AVFrame *frame,int *got_frame_ptr,const AVPacket *avpkt)

從輸入的avpcket解碼出audio frame.返回值為負值表示decoder出現error，否則返回消耗avpkt的byte數。

對於一個AVPacket包含多個audio frame的情況，第一調用avcodec_decode_audio4只解碼出第一個frame，返回值小於avpkt->size.再call一次avcodec_decode_audio4解碼出第二個frame.....即使函數不返回frame，也要將packet送到decoder直至消耗完或返回error.

某些decoder在input 和output有delay,這表示一些packet並不是立即經由decoder解碼輸出，而需要decoding結束時flush，從而獲得所有的解碼數據。對於沒有delay的decoder，flush也是安全的。flush是通過調用該函數，並將avpkt->data=NULL, avpkt->size=0.