C++使用fdk-aac實現將音頻PCM編碼成aac

更新時間：2023年11月08日 14:24:50 作者：CodeOfCC

mp4的音頻流通常是aac編碼,我們做音視頻采集的時候就需要將,采集的音頻PCM編碼成aac,本文就來為大家介紹一下C++如何使用fdk-aac實現將音頻PCM編碼成aac吧

前言

mp4的音頻流通常是aac編碼，我們做音視頻采集的時候就需要將，采集的音頻PCM編碼成aac，然后再打包進mp4，而aac編解碼庫中fdk-aac是性能較好的，使用方式也比較簡單。在C++項目中使用，通常再做一層封裝，提高模塊的復用性和替換性。本文將展示C++將fdk-aac封裝成一個編碼對象，以及使用示例。

一、接口設計

由于我前面的文章已經給出了fdk-aac的使用示例：《Windows上使用vs編譯fdk-aac》，所以在這里直接設計對象的接口。

/// <summary>
/// aac編碼對象
/// 所有方法采用異常處理進行錯誤提示，使用時注意使用try-catch，拋出對象為std::exception。
/// 構造方法參數的聲道數是最大緩存數量，并非實際聲道數，實際聲道數由SetChannelMode方法確定，本版本需要確保SetChannelMode的聲道數與構造方法參數的聲道數一致。
/// </summary>
class FdkaacEncoder {
public:
    /// <summary>
    /// 編碼數據到達事件參數
    /// </summary>
    class EncodedDataArrivedEventArgs 
    {
    public:
        /// <summary>
        /// 音頻幀
        /// </summary>
        AudioCodingFrame Frame;
    };
    /// <summary>
    /// 編碼數據到達事件
    /// </summary>
    std::function<void(void*,EncodedDataArrivedEventArgs*)> EncodedDataArrived;
    /// <summary>
    /// 構造方法
    /// </summary>
    /// <param name="">編碼參數</param>
    FdkaacEncoder(SoundFormat format);
    /// <summary>
    /// 析構方法
    /// </summary>
    ~FdkaacEncoder();
    /// <summary>
    /// 獲取聲音格式
    /// </summary>
    /// <returns>聲音格式</returns>
    SoundFormat GetSoundFormat();
    /// <summary>
    /// 設置比特率
    /// </summary>
    /// <param name="value">比特率，單位byte</param>
    void SetBitrate(int value);
    /// <summary>
    /// 獲取比特率
    /// </summary>
    /// <returns>比特率，單位byte</returns>
    int GetBitrate();
    /// <summary>
    /// 設置封裝類型
    /// </summary>
    /// <param name="value">封裝類型</param>
    void SetTransportType(TransportType value);
    /// <summary>
    /// 獲取封裝類型
    /// </summary>
    /// <returns>封裝類型</returns>
    TransportType GetTransportType();
    /// <summary>
    /// 設置比特率模式（CBR、VBR）
    /// </summary>
    /// <param name="value">比特率模式</param>
    void SetBitrateMode(BitrateModde value);
    /// <summary>
    /// 獲取比特率模式（CBR、VBR）
    /// </summary>
    /// <returns>比特率模式</returns>
    BitrateModde GetBitrateMode();
    /// <summary>
    /// 設置聲道順序
    /// </summary>
    /// <param name="value">聲道順序</param>
    void SetChannelOrder(ChannelOrder value);
    /// <summary>
    /// 獲取聲道順序
    /// </summary>
    /// <returns>聲道順序</returns>
    ChannelOrder GetChannelOrder();
    /// <summary>
    /// 設置聲道模式，聲道數需要小于等于構造方法設置的聲道數。
    /// </summary>
    /// <param name="value">聲道模式</param>
    void SetChannelMode(ChannelMode value);
    /// <summary>
    /// 獲取聲道模式
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    ChannelMode GetChannelMode();
    /// <summary>
    /// 設置頻段復制模式
    /// </summary>
    /// <param name="value">頻段復制模式</param>
    void SetSbrMode(SbrMode value);
    /// <summary>
    /// 獲取頻段復制模式
    /// </summary>
    /// <returns>頻段復制模式</returns>
    SbrMode GetSbrMode();
    /// <summary>
    /// 設置AOT
    /// </summary>
    /// <param name="">AOT</param>
    void SetAudioObjectType(AudioObjectType);
    /// <summary>
    /// 獲取AOT
    /// </summary>
    /// <returns>AOT</returns>
    AudioObjectType GetAudioObjectType();
    /// <summary>
    /// 寫入音頻數據
    /// 注意數據長度不能過大,否則導致音頻不正常，建議2048。
    /// </summary>
    /// <param name="data">音頻數據</param>
    /// <param name="dataLength">數據長度</param>
    void Write(unsigned char* data, int dataLength);
}

二、使用示例

將wav文件編碼成acc文件。其中WavFileReader對象參考：《C++ 讀取wav文件中的PCM數據》

1.雙聲道

#include<stdio.h>
#include<exception>
#include"WavFileReader.h"
#include"FdkaacEncoder.h"
void main(int argc, char* argv[])
{
    FILE* f=nullptr;
    try {        
        //wav文件讀取對象
        AC::WavFileReader wr;
        //aac編碼對象
        //其中參數的聲道數是最大緩存數量，并非實際聲道數，實際聲道數由SetChannelMode方法確定，本版本需要確保SetChannelMode的聲道數與構造方法參數的聲道數一致。
        AC::FdkaacEncoder fe({ 2 ,44100 ,16 });
        unsigned char buf[2048];
        //設置參數
        fe.SetSbrMode(AC::SbrMode_Disable);
        fe.SetAudioObjectType(AC::AudioObjectType::AUDIOOBJECTTYPE_AAC_LC);
        fe.SetBitrate(128 * 1024);
        fe.SetChannelMode(AC::ChannelMode::CHANNELMODE_2);
        fe.SetChannelOrder(AC::CHANNELORDER_WAV);
        fe.SetBitrateMode(AC::BitrateModde::BITRATEMODDE_CBR);
        fe.SetTransportType(AC::TRANSPORTTYPE_MP4_ADTS);
        //注冊編碼數據到達事件
        fe.EncodedDataArrived = [&](auto s, auto e) {
            //將得到的編碼數據寫入文件
            fwrite(e->Frame.Data, 1, e->Frame.DataLength, f);
        };
        //創(chuàng)建aac文件
        f = fopen("test_music.aac", "wb+");
        if (!f)
        {
            throw std::exception("create aac file fail,create name:test_music.aac");
        }
        //打開wav文件
        if (!wr.OpenWavFile("test_music.wav"))
        {
            throw std::exception("open wav file fail,filename:test_music.wav");
        }    
        while (1)
        {   //讀取wav中的pcm數據
            int size = wr.ReadData(buf, 2048);
            if (size < 1)
                break;
            //將pcm數據寫入編碼器
            fe.Write(buf, size);
        }    
        printf("encode completed\n");
    }
    catch(std::exception e){
        printf("%s\n",e.what());
    }
    catch (...) {
        printf("unknown errror\n");
    }
    if(f)
    fclose(f);
}

2.單聲道

#include<stdio.h>
#include<exception>
#include"WavFileReader.h"
#include"FdkaacEncoder.h"
void main(int argc, char* argv[])
{
    FILE* f = nullptr;
    try {
        //wav文件讀取對象
        AC::WavFileReader wr;
        //aac編碼對象
        //其中參數的聲道數是最大緩存數量，并非實際聲道數，實際聲道數由SetChannelMode方法確定，本版本需要確保SetChannelMode的聲道數與構造方法參數的聲道數一致。
        AC::FdkaacEncoder fe({ 1 ,44100 ,16 });
        unsigned char buf[2048];
        //設置參數
        fe.SetSbrMode(AC::SbrMode_Disable);
        fe.SetAudioObjectType(AC::AudioObjectType::AUDIOOBJECTTYPE_AAC_LC);
        fe.SetBitrate(128 * 1024);
        fe.SetChannelMode(AC::ChannelMode::CHANNELMODE_1);
        fe.SetChannelOrder(AC::CHANNELORDER_WAV);
        fe.SetBitrateMode(AC::BitrateModde::BITRATEMODDE_CBR);
        fe.SetTransportType(AC::TRANSPORTTYPE_MP4_ADTS);
        //注冊編碼數據到達事件
        fe.EncodedDataArrived = [&](auto s, auto e) {
            //將得到的編碼數據寫入文件
            fwrite(e->Frame.Data, 1, e->Frame.DataLength, f);
        };
        //創(chuàng)建aac文件
        f = fopen("test_music_1ch441s16b.aac", "wb+");
        if (!f)
        {
            throw std::exception("create aac file fail,create name:test_music_1ch441s16b.aac");
        }
        //打開wav文件
        if (!wr.OpenWavFile("test_music_1ch441s16b.wav"))
        {
            throw std::exception("open wav file fail,filename:test_music_1ch441s16b.wav");
        }
        while (1)
        {   //讀取wav中的pcm數據
            int size = wr.ReadData(buf, 2048);
            if (size < 1)
                break;
            //將pcm數據寫入編碼器
            fe.Write(buf, size);
        }
        printf("encode completed\n");
    }
    catch (std::exception e) {
        printf("%s\n", e.what());
    }
    catch (...) {
        printf("unknown errror\n");
    }
    if (f)
        fclose(f);
}

總結

以上就是今天要講的內容，將編碼器設計成對象可以靈活的使用在項目中，尤其需要使用設計模式，比如原型模式：一個aac編碼器接口可以有不同的實現fdk-aac只是其中一種實現，寫好的代碼可以隨意切換編碼器對象。或者策略模式，設計一個編碼器接口，調用時根據編碼格式選擇合適的編碼器?？偟膩碚f，這個對象的設計和實現不算特別難，就是在細節(jié)的地方需要注意，比如錯誤提示，邊界值處理等。

以上就是C++使用fdk-aac實現將音頻PCM編碼成aac的詳細內容，更多關于C++音頻編碼的資料請關注腳本之家其它相關文章！

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