MediaCodec进行编解码AAC（文件格式转换）

本文主要是介绍MediaCodec进行编解码AAC（文件格式转换），对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

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AAC，全称Advanced Audio Coding，是一种专为声音数据设计的文件压缩格式。与MP3不同，它采用了全新的算法进行编码，更加高效，具有更高的“性价比”。利用AAC格式，可使人感觉声音质量没有明显降低的前提下，更加小巧。
在介绍AAC编解码之前，首先要先学习几个新知识MediaExtractor和ADTS格式

MediaExtractor

前面在介绍视频编码的时候使用到了MediaCodec，其功能主要是进行音视频的编解码。下面要介绍另外一个类MediaExtractor：负责将指定类型的媒体文件从文件中找到轨道，可以用来分离容器中的视频track和音频track。将得到的原始数据解析成解码器需要的数据。

对象创建和设置源
对象的创建直接new出来即可。然后最要要的是设置数据源。调用setDataSource即可

Sets the data source (file-path or http URL) to use.

这个方法的注释写的比较清楚，可以设置本地文件的位置或者一个http URL。

分离轨道信息

• getTrackCount()获取轨道数量

• MediaFormat format = mediaExtractor.getTrackFormat(i);获取对应轨道的信息。通过MediaFormat我们就可以知道每个track的详细信息，如音频/视频、格式等等。

• selectTrack选择轨道

读取数据

制定轨道后就可以开始读取数据了。

• readSampleData将数据读取到ByteBuffer 中。返回-1时代表没有更多数据了

• advance跳到下一个数据包，如果没有下一个就返回false

释放资源

• 使用完后调用release进行资源释放

ADTS

ADTS是AAC音频文件常见的传输格式。当你编码AAC裸流的时候，会遇到写出来的AAC文件并不能在PC和手机上播放，很大的可能就是AAC文件的每一帧里缺少了ADTS头信息文件的包装拼接。只需要加入头文件ADTS即可。一个AAC原始数据块长度是可变的，对原始帧加上ADTS头进行ADTS的封装，就形成了ADTS帧。

文件格式转换

先来张流程图

第一步 初始化解码器

读取视频文件初始化解码器

/**
* 初始化解码器
*/
private void initMediaDecode() {
   try {
       mediaExtractor = new MediaExtractor();//此类可分离视频文件的音轨和视频轨道
       mediaExtractor.setDataSource(srcPath);//媒体文件的位置
       for (int i = 0; i < mediaExtractor.getTrackCount(); i++) {//遍历媒体轨道 此处我们传入的是音频文件，所以也就只有一条轨道
           MediaFormat format = mediaExtractor.getTrackFormat(i);
           String mime = format.getString(MediaFormat.KEY_MIME);
           if (mime.startsWith("audio")) {//获取音频轨道
               mediaExtractor.selectTrack(i);//选择此音频轨道
               LogUtils.d("mime:" + mime);
               key_bit_rate = format.getInteger(MediaFormat.KEY_BIT_RATE);
               key_channel_count = format.getInteger(MediaFormat.KEY_CHANNEL_COUNT);
               key_sample_rate = format.getInteger(MediaFormat.KEY_SAMPLE_RATE);
               sampleRateType = ADTSUtils.getSampleRateType(key_sample_rate);
               mediaDecode = MediaCodec.createDecoderByType(mime);//创建Decode解码器
               mediaDecode.configure(format, null, null, 0);
               break;
           }
       }
   } catch (IOException e) {
       e.printStackTrace();
   }
   if (mediaDecode == null) {
       LogUtils.e("create mediaDecode failed");
       return;
   }
   mediaDecode.start();//启动MediaCodec ，等待传入数据
   decodeInputBuffers = mediaDecode.getInputBuffers();//MediaCodec在此ByteBuffer[]中获取输入数据
   decodeOutputBuffers = mediaDecode.getOutputBuffers();//MediaCodec将解码后的数据放到此ByteBuffer[]中 我们可以直接在这里面得到PCM数据
   decodeBufferInfo = new MediaCodec.BufferInfo();//用于描述解码得到的byte[]数据的相关信息
   LogUtils.d("buffers:" + decodeInputBuffers.length);
}

前面已经介绍了MediaExtractor的用法，这里就是解析得到音频轨道，然后创建一个对应解码格式MediaCodec用于解码。MediaCodec的用法在前面视频编码文章中有介绍，这里就不累述。

第二步 初始化编码器

/**
* 初始化AAC编码器
*/
private void initAACMediaEncode() {
   try {
       LogUtils.d(key_bit_rate + " " + key_channel_count + " " + key_sample_rate + " " + sampleRateType);
       MediaFormat encodeFormat = MediaFormat.createAudioFormat(MediaFormat.MIMETYPE_AUDIO_AAC,
               key_sample_rate, key_channel_count);//参数对应-> mime type、采样率、声道数
       encodeFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_BIT_RATE, key_bit_rate);//比特率
       encodeFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_AAC_PROFILE, MediaCodecInfo.CodecProfileLevel.AACObjectLC);
       encodeFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_MAX_INPUT_SIZE, 100 * 1024);
       mediaEncode = MediaCodec.createEncoderByType(MediaFormat.MIMETYPE_AUDIO_AAC);
       mediaEncode.configure(encodeFormat, null, null, MediaCodec.CONFIGURE_FLAG_ENCODE);
   } catch (IOException e) {
       e.printStackTrace();
   }
   if (mediaEncode == null) {
       LogUtils.e("create mediaEncode failed");
       return;
   }
   mediaEncode.start();
   encodeInputBuffers = mediaEncode.getInputBuffers();
   encodeOutputBuffers = mediaEncode.getOutputBuffers();
   encodeBufferInfo = new MediaCodec.BufferInfo();
}

这里也是创建一个MediaCodec用于编码，同时设置相关参数，我们保持和源文件的参数一致，也就是MediaExtractor解析得到的码率、声道数、采样率等等。

第三步 分别开启线程编解码

/**
* 开始转码
* 音频数据{@link #srcPath}先解码成PCM  
* PCM数据在编码成MediaFormat.MIMETYPE_AUDIO_AAC音频格式
* mp3->PCM->aac
*/
public void startAsync() {
   LogUtils.w("start");
   new Thread(new DecodeRunnable()).start();
   new Thread(new EncodeRunnable()).start();
}

先看到解码逻辑

/**
* 解码{@link #srcPath}音频文件 得到PCM数据块
*
* @return 是否解码完所有数据
*/
private void srcAudioFormatToPCM() {
   for (int i = 0; i < decodeInputBuffers.length - 1; i++) {
       int inputIndex = mediaDecode.dequeueInputBuffer(-1);//获取可用的inputBuffer -1代表一直等待，0表示不等待 建议-1,避免丢帧
       if (inputIndex < 0) {
           codeOver = true;
           return;
       }
       ByteBuffer inputBuffer = decodeInputBuffers[inputIndex];//拿到inputBuffer
       inputBuffer.clear();//清空之前传入inputBuffer内的数据
       int sampleSize = mediaExtractor.readSampleData(inputBuffer, 0);//MediaExtractor读取数据到inputBuffer中
       if (sampleSize < 0) {//小于0 代表所有数据已读取完成
           codeOver = true;
       } else {
           mediaDecode.queueInputBuffer(inputIndex, 0, sampleSize, 0, 0);//通知MediaDecode解码刚刚传入的数据
           mediaExtractor.advance();//MediaExtractor移动到下一取样处
           decodeSize += sampleSize;
           LogUtils.d("read:" + sampleSize);
           if (onProgressListener != null) {
               onProgressListener.progress(decodeSize, fileTotalSize);
           }
       }
   }
   //获取解码得到的byte[]数据 参数BufferInfo上面已介绍 10000同样为等待时间 同上-1代表一直等待，0代表不等待。此处单位为微秒
   //此处建议不要填-1 有些时候并没有数据输出，那么他就会一直卡在这 等待
   int outputIndex = mediaDecode.dequeueOutputBuffer(decodeBufferInfo, 10000);
   ByteBuffer outputBuffer;
   byte[] chunkPCM;
   while (outputIndex >= 0) {//每次解码完成的数据不一定能一次吐出 所以用while循环，保证解码器吐出所有数据
       outputBuffer = decodeOutputBuffers[outputIndex];//拿到用于存放PCM数据的Buffer
       chunkPCM = new byte[decodeBufferInfo.size];//BufferInfo内定义了此数据块的大小
       outputBuffer.get(chunkPCM);//将Buffer内的数据取出到字节数组中
       outputBuffer.clear();//数据取出后一定记得清空此Buffer MediaCodec是循环使用这些Buffer的，不清空下次会得到同样的数据
       putPCMData(chunkPCM);//自己定义的方法，供编码器所在的线程获取数据,下面会贴出代码
       mediaDecode.releaseOutputBuffer(outputIndex, false);//此操作一定要做，不然MediaCodec用完所有的Buffer后 将不能向外输出数据
       outputIndex = mediaDecode.dequeueOutputBuffer(decodeBufferInfo, 10000);//再次获取数据，如果没有数据输出则outputIndex=-1 循环结束
   }
}

其实就是基本的MediaCodec操作。使用MediaExtractor.readSampleData读取文件音频数据，然后交给MediaCodec进行解码，最后将得到的PCM数据加入队列中

这里队列我们使用ArrayBlockingQueue，在多线程操作时候，这个容器还是比较好用的

接下来看到编码流程

/**
* 编码线程
*/
private class EncodeRunnable implements Runnable {
   @Override
   public void run() {
       long t = System.currentTimeMillis();
       while (!codeOver || !queue.isEmpty()) {
           dstAudioFormatFromPCM();
       }
       if (onCompleteListener != null) {
           onCompleteListener.completed();
       }
       LogUtils.w("size:" + fileTotalSize + " decodeSize:" + decodeSize + "time:" + (System.currentTimeMillis() - t));
   }
}

这里判断如果解码未结束或者队列不为空就进入编码流程

/**
* 编码PCM数据 得到MediaFormat.MIMETYPE_AUDIO_AAC格式的音频文件，并保存到{@link #dstPath}
*/
private void dstAudioFormatFromPCM() {
   int inputIndex;
   ByteBuffer inputBuffer;
   int outputIndex;
   ByteBuffer outputBuffer;
   byte[] chunkAudio;
   int outBitSize;
   int outPacketSize;
   byte[] chunkPCM;
   for (int i = 0; i < encodeInputBuffers.length - 1; i++) {
       chunkPCM = getPCMData();//获取解码器所在线程输出的数据 代码后边会贴上
       if (chunkPCM == null) {
           break;
       }
       inputIndex = mediaEncode.dequeueInputBuffer(-1);//同解码器
       inputBuffer = encodeInputBuffers[inputIndex];//同解码器
       inputBuffer.clear();//同解码器
       inputBuffer.limit(chunkPCM.length);
       inputBuffer.put(chunkPCM);//PCM数据填充给inputBuffer
       mediaEncode.queueInputBuffer(inputIndex, 0, chunkPCM.length, 0, 0);//通知编码器 编码
   }
   outputIndex = mediaEncode.dequeueOutputBuffer(encodeBufferInfo, 10000);//同解码器
   while (outputIndex >= 0) {//同解码器
       outBitSize = encodeBufferInfo.size;
       outPacketSize = outBitSize + 7;//7为ADTS头部的大小
       outputBuffer = encodeOutputBuffers[outputIndex];//拿到输出Buffer
       outputBuffer.position(encodeBufferInfo.offset);
       outputBuffer.limit(encodeBufferInfo.offset + outBitSize);
       chunkAudio = new byte[outPacketSize];
       addADTStoPacket(chunkAudio, outPacketSize);//添加ADTS 代码后面会贴上
       outputBuffer.get(chunkAudio, 7, outBitSize);//将编码得到的AAC数据 取出到byte[]中 偏移量offset=7 你懂得
       outputBuffer.position(encodeBufferInfo.offset);
       try {
           bos.write(chunkAudio, 0, chunkAudio.length);//BufferOutputStream 将文件保存到内存卡中 *.aac
           LogUtils.d("write " + chunkAudio.length);
       } catch (IOException e) {
           e.printStackTrace();
       }
       mediaEncode.releaseOutputBuffer(outputIndex, false);
       outputIndex = mediaEncode.dequeueOutputBuffer(encodeBufferInfo, 10000);
   }
}

这里也是常规的MediaCodec操作，只是多了一个ADTS封装操作。ADTS前面有介绍，就是多了7个字节。这里直接上代码

第四步 释放资源

/**
* 释放资源
*/
public void release() {
   try {
       if (bos != null) {
           bos.flush();
       }
   } catch (IOException e) {
       e.printStackTrace();
   } finally {
       if (bos != null) {
           try {
               bos.close();
           } catch (IOException e) {
               e.printStackTrace();
           } finally {
               bos = null;
           }
       }
   }
   try {
       if (fos != null) {
           fos.close();
       }
   } catch (IOException e) {
       e.printStackTrace();
   } finally {
       fos = null;
   }
   if (mediaEncode != null) {
       mediaEncode.stop();
       mediaEncode.release();
       mediaEncode = null;
   }
   if (mediaDecode != null) {
       mediaDecode.stop();
       mediaDecode.release();
       mediaDecode = null;
   }
   if (mediaExtractor != null) {
       mediaExtractor.release();
       mediaExtractor = null;
   }
   if (onCompleteListener != null) {
       onCompleteListener = null;
   }
   if (onProgressListener != null) {
       onProgressListener = null;
   }
   LogUtils.w("release");
}

主要就是I/O流、MediaCodec、MediaExtractor的释放。

这篇关于MediaCodec进行编解码AAC（文件格式转换）的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对大家有所帮助，也希望大家多多支持为之网！