ffmpeg-- audio decoder

测试代码来源于：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 ");

　　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 ");

　　　　　　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 ");

　　　　　　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> ", 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 ");

　　　　exit(1);

　　}

 

　　parser = av_parser_init(codec->id);

　　if (!parser) {

　　　　fprintf(stderr, "Parser not found ");

　　　　exit(1);

　　}

 

　　c = avcodec_alloc_context3(codec);

　　if (!c) {

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

　　　　exit(1);

　　}

 

　　/* open it */

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

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

　　　　exit(1);

　　}

 

　　f = fopen(filename, "rb");

　　if (!f) {

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

　　　　　　　　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 ");

　　　　　　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)

 主要函数介绍：

AVPacket *av_packet_alloc(void)

分配并初始化AVPacket结构体，AVPacket是存储压缩编码数据相关信息的结构体。free AVPacket的函数为av_packet_free().

av_packet_alloc只allocate AVPacket本身，并不分配内部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在已经注册的decoders中查找相应的decoder,如果ffmpeg有注册了相应的decoder,则返回AVCodec结构体，否则返回NULL.AVCodec是存储编解码器信息的结构体.

AVCodecParserContex *av_parser_init(int codec_id)

根据codec id，在已经注册的parser中查找，是否有相关codec的parser，如果存在该codec的parser，则分配AVCodecParserContex结构体。parser用于从raw data中parse出packet.AVCodecParserContex存储parser contex相关信息的结构体,包含AVCodecParser结构体和frame_offset，next_frame_offset等，AVCodecParser存储parser相关信息。

AVCodecContext *avcodec_alloc_context3(const AVCodec *codec)

allocate AVCodecContext 结构体，对AVCodecContext 设置一些default值。AVCodecContext 存储codec contex信息，包含AVCodec结构。

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

使用AVCodec对AVCodecContex进行初始化。

 AVFrame *av_frame_alloc(void)

allocate AVFrame 结构体，并对AVFrame 的Filed设置default值。AVFrame存储解码后的数据。av_frame_alloc只allocate AVFrame本身，并不分配内部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)

调用codec的parser的parser_parse函数从输入的数据buf中 parse一个packet出来。packet的data放到poutbuf, size为poutbuf_size.

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

将parser parse出的raw packet作为输入数据给到decoder解码。如果decoder有send_packet函数则调用该函数，如果没有，则调用avcodec_decode_audio4()进行解码，将解码出来的AVFrame结构保存在avctx->internal->buffer_frame。

如果返回0表示该函数成功返回。如果返回负数AVERROR(EAGAIN)，decoder当前状态不接收input数据，用户必须调用avcodec_recieve_frame来读走output数据，一旦output数据被读走，resent packet后就不会返回这样的错误。

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

如果decoder有recieve_frame函数则调用该函数，如果没有该函数，则check avctx->internal->buffer_frame是否有数据，如果有则返回avctx->internal->buffer_frame，没有数据这调用avcodec_decode_audio4()进行解码，将解码出来的AVFrame结构保存在avctx->internal->buffer_frame，并返回AVFrame。

对于video，一个avpkt对应一个video frame,但对于某些audio codec,一个avpkt有多个audio frame.如果有多个audio frame，需要在调用avcodec_send_packet后调用多次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)

从输入的avpcket解码出audio frame.返回值为负值表示decoder出现error，否则返回消耗avpkt的byte数。

对于一个AVPacket包含多个audio frame的情况，第一调用avcodec_decode_audio4只解码出第一个frame，返回值小于avpkt->size.再call一次avcodec_decode_audio4解码出第二个frame.....即使函数不返回frame，也要将packet送到decoder直至消耗完或返回error.

某些decoder在input 和output有delay,这表示一些packet并不是立即经由decoder解码输出，而需要decoding结束时flush，从而获得所有的解码数据。对于没有delay的decoder，flush也是安全的。flush是通过调用该函数，并将avpkt->data=NULL, avpkt->size=0.