AAC音频码流解析

原理

AAC原始码流（又称为“裸流”）是由一个一个的ADTS frame组成的。他们的结构如下图所示。

其中每个ADTS frame之间通过syncword（同步字）进行分隔。同步字为0xFFF（二进制“111111111111”）。AAC码流解析的步骤就是首先从码流中搜索0x0FFF，分离出ADTS frame；然后再分析ADTS frame的首部各个字段。本文的程序即实现了上述的两个步骤。

代码

整个程序位于simplest_aac_parser()函数中，如下所示。

1.  
2. #include <stdio.h>  
3. #include <stdlib.h>  
4. #include <string.h>  
5.   
6.   
7. int getADTSframe(unsigned char* buffer, int buf_size, unsigned char* data ,int* data_size){  
8.     int size = 0;  
9.   
10.     if(!buffer || !data || !data_size ){  
11.         return -1;  
12.     }  
13.   
14.     while(1){  
15.         if(buf_size  < 7 ){  
16.             return -1;  
17.         }  
18.         //Sync words  
19.         if((buffer[0] == 0xff) && ((buffer[1] & 0xf0) == 0xf0) ){  
20.             size |= ((buffer[3] & 0x03) <<11);     //high 2 bit  
21.             size |= buffer[4]<<3;                //middle 8 bit  
22.             size |= ((buffer[5] & 0xe0)>>5);        //low 3bit  
23.             break;  
24.         }  
25.         --buf_size;  
26.         ++buffer;  
27.     }  
28.   
29.     if(buf_size < size){  
30.         return 1;  
31.     }  
32.   
33.     memcpy(data, buffer, size);  
34.     *data_size = size;  
35.   
36.     return 0;  
37. }  
38.   
39. int simplest_aac_parser(char *url)  
40. {  
41.     int data_size = 0;  
42.     int size = 0;  
43.     int cnt=0;  
44.     int offset=0;  
45.   
46.     //FILE *myout=fopen("output_log.txt","wb+");  
47.     FILE *myout=stdout;  
48.   
49.     unsigned char *aacframe=(unsigned char *)malloc(1024*5);  
50.     unsigned char *aacbuffer=(unsigned char *)malloc(1024*1024);  
51.   
52.     FILE *ifile = fopen(url, "rb");  
53.     if(!ifile){  
54.         printf("Open file error");  
55.         return -1;  
56.     }  
57.   
58.     printf("-----+- ADTS Frame Table -+------+\n");  
59.     printf(" NUM | Profile | Frequency| Size |\n");  
60.     printf("-----+---------+----------+------+\n");  
61.   
62.     while(!feof(ifile)){  
63.         data_size = fread(aacbuffer+offset, 1, 1024*1024-offset, ifile);  
64.         unsigned char* input_data = aacbuffer;  
65.   
66.         while(1)  
67.         {  
68.             int ret=getADTSframe(input_data, data_size, aacframe, &size);  
69.             if(ret==-1){  
70.                 break;  
71.             }else if(ret==1){  
72.                 memcpy(aacbuffer,input_data,data_size);  
73.                 offset=data_size;  
74.                 break;  
75.             }  
76.   
77.             char profile_str[10]={0};  
78.             char frequence_str[10]={0};  
79.   
80.             unsigned char profile=aacframe[2]&0xC0;  
81.             profile=profile>>6;  
82.             switch(profile){  
83.             case 0: sprintf(profile_str,"Main");break;  
84.             case 1: sprintf(profile_str,"LC");break;  
85.             case 2: sprintf(profile_str,"SSR");break;  
86.             default:sprintf(profile_str,"unknown");break;  
87.             }  
88.   
89.             unsigned char sampling_frequency_index=aacframe[2]&0x3C;  
90.             sampling_frequency_index=sampling_frequency_index>>2;  
91.             switch(sampling_frequency_index){  
92.             case 0: sprintf(frequence_str,"96000Hz");break;  
93.             case 1: sprintf(frequence_str,"88200Hz");break;  
94.             case 2: sprintf(frequence_str,"64000Hz");break;  
95.             case 3: sprintf(frequence_str,"48000Hz");break;  
96.             case 4: sprintf(frequence_str,"44100Hz");break;  
97.             case 5: sprintf(frequence_str,"32000Hz");break;  
98.             case 6: sprintf(frequence_str,"24000Hz");break;  
99.             case 7: sprintf(frequence_str,"22050Hz");break;  
100.             case 8: sprintf(frequence_str,"16000Hz");break;  
101.             case 9: sprintf(frequence_str,"12000Hz");break;  
102.             case 10: sprintf(frequence_str,"11025Hz");break;  
103.             case 11: sprintf(frequence_str,"8000Hz");break;  
104.             default:sprintf(frequence_str,"unknown");break;  
105.             }  
106.   
107.   
108.             fprintf(myout,"%5d| %8s|  %8s| %5d|\n",cnt,profile_str ,frequence_str,size);  
109.             data_size -= size;  
110.             input_data += size;  
111.             cnt++;  
112.         }     
113.   
114.     }  
115.     fclose(ifile);  
116.     free(aacbuffer);  
117.     free(aacframe);  
118.   
119.     return 0;  
120. }  

上文中的函数调用方法如下所示。

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1. simplest_aac_parser("nocturne.aac");  

结果

本程序的输入为一个AAC原始码流（裸流）的文件路径，输出为该码流中ADTS frame的统计数据，如下图所示。