音视频编程: iOS 使用 faac 编码

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简介

本文分享如何将 WAV 格式的音频文件转换(编码)为 AAC 格式的音频文件并使用 AVAudioPlayer 播放编码后的文件.

这里的编码功能使用 faac 这个库来实现.

该系列博文:

函数介绍

获取 faac 的版本

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int FAACAPI faacEncGetVersion(char **faac_id_string, char **faac_copyright_string);

示例:

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char *version;
char *copyright;
faacEncGetVersion(&version, &copyright);
printf("FAAC version: %s, copyright: %s", version, copyright);

打印结果:

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FAAC version: 1.28, copyright: FAAC - Freeware Advanced Audio Coder (http://www.audiocoding.com/)
Copyright (C) 1999,2000,2001  Menno Bakker
Copyright (C) 2002,2003  Krzysztof Nikiel
This software is based on the ISO MPEG-4 reference source code.

打开并初始化 faac 编码器

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// sampleRate: 采样率
// numChannels: 通道数量，1-单声道 2-立体声
// inputSamples: 编码后的数据长度
// maxOutputBytes: 编码后的信息最大长度
faacEncHandle FAACAPI faacEncOpen(unsigned long sampleRate,
				  unsigned int numChannels,
				  unsigned long *inputSamples,
				  unsigned long *maxOutputBytes);

该函数返回一个 faac 编码器句柄. 其很多函数都需要这个句柄.

关闭 faac 编码器

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int FAACAPI faacEncClose(faacEncHandle hEncoder);

将开启 faac 编码器返回的句柄传入即可.

获取配置和设置配置

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faacEncConfigurationPtr FAACAPI
  faacEncGetCurrentConfiguration(faacEncHandle hEncoder);


int FAACAPI faacEncSetConfiguration(faacEncHandle hEncoder,
				    faacEncConfigurationPtr config);

faac 的配置被定义为了一个结构体 faacEncConfiguration, 大家可以看源码.

编码(编码一帧音频数据)

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//	hEncoder: faacEncOpen 返回的编码器句柄
//	inputBuffer: 输入信息缓冲区
//	samplesInput: faacEncOpen编码后的数据长度，即缓冲区长度
//	outputBuffer: 编码后输出信息缓冲区
//	bufferSize: 输出信息长度
int FAACAPI faacEncEncode(faacEncHandle hEncoder, int32_t * inputBuffer, unsigned int samplesInput,
			 unsigned char *outputBuffer,
			 unsigned int bufferSize);

实例

可以自己新建一个 iOS 工程.

准备好一个 wav 格式的音频文件.

效果如下图所示:
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新建一个 C++ 文件, MZCodec.

MZCodec.hpp

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#ifndef MZCodec_hpp
#define MZCodec_hpp

#include <stdio.h>

int codeWAV(const char *srcFilePath,  const char *destPath);

#endif /* MZCodec_hpp */

MZCodec.cpp

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#include "MZCodec.hpp"

#include "faac.h"
#include <stdio.h>

int codeWAV(const char *srcFilePath,  const char *destPath) {
    
    unsigned long nSampleRate   = 44100;//采样率
    unsigned int nChannels      = 2;//声道数
    unsigned int nPCMBitSize    = 16;//单样本位数
    
    unsigned long nInputSamples   = 0;
    unsigned long nMaxOutputBytes = 0;
    
    int nRet;
    faacEncHandle hEncoder;
    faacEncConfigurationPtr pConfiguration;
    
    size_t nBytesRead;
    unsigned long nPCMBufferSize;
    unsigned char *pbPCMBuffer;
    unsigned char *pbAACBuffer;
    
    FILE *fpIn; // WAV file for input
    FILE *fpOut; // AAC file for output
    
    /// 获取 faac 版本信息
    {
        char *version;
        char *copyright;
        faacEncGetVersion(&version, &copyright);
        printf("FAAC version: %s, copyright: %s", version, copyright);
    }
    
    fpIn = fopen(srcFilePath, "rb");
    
    if (NULL == fpIn) {
        return -2;
    }
    
    fpOut = fopen(destPath, "wb");
    
    /// 1. 打开 FAAC
    hEncoder = faacEncOpen(nSampleRate, nChannels, &nInputSamples, &nMaxOutputBytes);
    
    if (NULL == hEncoder) {
        
        printf("[ERROR] Failed to call faacEncOpen()\n");
        return -1;
    }
    
    nPCMBufferSize = nInputSamples * nPCMBitSize / 8;
    pbPCMBuffer = new unsigned char[nPCMBufferSize];
    pbAACBuffer = new unsigned char[nMaxOutputBytes];
    
    /// 2.1. 获取当前的编码器配置
    pConfiguration = faacEncGetCurrentConfiguration(hEncoder);
    
    pConfiguration->inputFormat = FAAC_INPUT_16BIT;
    // 对象类型只有为 LOW, iOS 的 AVAudioPlayer 才能播放
    pConfiguration->aacObjectType = LOW;
    // 0 = Raw; 1 = ADTS
    pConfiguration->outputFormat = 1;
    pConfiguration->mpegVersion = MPEG4;
    pConfiguration->useTns = 1;
    pConfiguration->bitRate = 30;
    
    /// 2.2. 配置编码器
    nRet = faacEncSetConfiguration(hEncoder, pConfiguration);
    
    //是wav格式, 先读取前面的
    fseek(fpIn, 58, SEEK_SET);
    
    do {
        
        //读入的实际字节数，最大不会超过 nPCMBufferSize
        nBytesRead = fread(pbPCMBuffer, 1, nPCMBufferSize, fpIn);
        
        //输入样本数，用实际读入字节数计算
        //一般只有读到文件尾时才不是 nPCMBufferSize/(nPCMBitSize/8)
        nInputSamples = nBytesRead / (nPCMBitSize / 8);
        
        /// 3. 编码
        nRet = faacEncEncode(hEncoder,
                             (int *)pbPCMBuffer,
                             (unsigned int)nInputSamples,
                             pbAACBuffer,
                             (unsigned int)nMaxOutputBytes);
        
        fwrite(pbAACBuffer, 1, nRet, fpOut);
        
        printf("FaacEncEncode returns %d\n", nRet);
    } while (nBytesRead > 0);
    
    /// 4. 关闭 FAAC
    nRet = faacEncClose(hEncoder);
    
    delete[] pbPCMBuffer;
    delete[] pbAACBuffer;
    
    fclose(fpIn);
    fclose(fpOut);
    
    return 0;
}

使用 MZCodec 的 Controller 需要命名为 .mm 文件.

ViewController.mm

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NSBundle *bundle = [NSBundle mainBundle];
NSString *resPath = [bundle pathForResource:@"m" ofType:@"wav"];
NSLog(@"The path of wav file: %@", resPath);
    
NSArray<NSString *> *docPath = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES);
NSString *destPath = [[docPath lastObject] stringByAppendingString:@"/out.aac"];
NSLog(@"The path of aac file: %@", destPath);
    
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
    
    codeWAV([resPath UTF8String], [destPath UTF8String]);
    
    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
		//转换完成.
    });
});

编码过程需要点时间, 如果文件很大, 时间越久. 所以, 新开线程来进行编码.

编码完成后, 可在对应的沙盒目录找到 out.aac 文件.

具体代码在 Github 上面, 感兴趣的可以点击 前往.

注意事项

这个 aacObjectType 需要注意, 之前我在这里折腾了很久.

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pConfiguration->aacObjectType = LOW;

如果设置为其他三种, 编码后的 aac 文件, AVAudioPlayer 播放不了, 初始化 AVAudioPlayer 就会报错, 报错信息如下:

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