C++使用fdk-aac实现将音频PCM编码成aac

更新时间：2023年11月08日 14:24:50 作者：CodeOfCC

mp4的音频流通常是aac编码,我们做音视频采集的时候就需要将,采集的音频PCM编码成aac,本文就来为大家介绍一下C++如何使用fdk-aac实现将音频PCM编码成aac吧

前言

mp4的音频流通常是aac编码，我们做音视频采集的时候就需要将，采集的音频PCM编码成aac，然后再打包进mp4，而aac编解码库中fdk-aac是性能较好的，使用方式也比较简单。在C++项目中使用，通常再做一层封装，提高模块的复用性和替换性。本文将展示C++将fdk-aac封装成一个编码对象，以及使用示例。

一、接口设计

由于我前面的文章已经给出了fdk-aac的使用示例：《Windows上使用vs编译fdk-aac》，所以在这里直接设计对象的接口。

/// <summary>
/// aac编码对象
/// 所有方法采用异常处理进行错误提示，使用时注意使用try-catch，抛出对象为std::exception。
/// 构造方法参数的声道数是最大缓存数量，并非实际声道数，实际声道数由SetChannelMode方法确定，本版本需要确保SetChannelMode的声道数与构造方法参数的声道数一致。
/// </summary>
class FdkaacEncoder {
public:
    /// <summary>
    /// 编码数据到达事件参数
    /// </summary>
    class EncodedDataArrivedEventArgs 
    {
    public:
        /// <summary>
        /// 音频帧
        /// </summary>
        AudioCodingFrame Frame;
    };
    /// <summary>
    /// 编码数据到达事件
    /// </summary>
    std::function<void(void*,EncodedDataArrivedEventArgs*)> EncodedDataArrived;
    /// <summary>
    /// 构造方法
    /// </summary>
    /// <param name="">编码参数</param>
    FdkaacEncoder(SoundFormat format);
    /// <summary>
    /// 析构方法
    /// </summary>
    ~FdkaacEncoder();
    /// <summary>
    /// 获取声音格式
    /// </summary>
    /// <returns>声音格式</returns>
    SoundFormat GetSoundFormat();
    /// <summary>
    /// 设置比特率
    /// </summary>
    /// <param name="value">比特率，单位byte</param>
    void SetBitrate(int value);
    /// <summary>
    /// 获取比特率
    /// </summary>
    /// <returns>比特率，单位byte</returns>
    int GetBitrate();
    /// <summary>
    /// 设置封装类型
    /// </summary>
    /// <param name="value">封装类型</param>
    void SetTransportType(TransportType value);
    /// <summary>
    /// 获取封装类型
    /// </summary>
    /// <returns>封装类型</returns>
    TransportType GetTransportType();
    /// <summary>
    /// 设置比特率模式（CBR、VBR）
    /// </summary>
    /// <param name="value">比特率模式</param>
    void SetBitrateMode(BitrateModde value);
    /// <summary>
    /// 获取比特率模式（CBR、VBR）
    /// </summary>
    /// <returns>比特率模式</returns>
    BitrateModde GetBitrateMode();
    /// <summary>
    /// 设置声道顺序
    /// </summary>
    /// <param name="value">声道顺序</param>
    void SetChannelOrder(ChannelOrder value);
    /// <summary>
    /// 获取声道顺序
    /// </summary>
    /// <returns>声道顺序</returns>
    ChannelOrder GetChannelOrder();
    /// <summary>
    /// 设置声道模式，声道数需要小于等于构造方法设置的声道数。
    /// </summary>
    /// <param name="value">声道模式</param>
    void SetChannelMode(ChannelMode value);
    /// <summary>
    /// 获取声道模式
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    ChannelMode GetChannelMode();
    /// <summary>
    /// 设置频段复制模式
    /// </summary>
    /// <param name="value">频段复制模式</param>
    void SetSbrMode(SbrMode value);
    /// <summary>
    /// 获取频段复制模式
    /// </summary>
    /// <returns>频段复制模式</returns>
    SbrMode GetSbrMode();
    /// <summary>
    /// 设置AOT
    /// </summary>
    /// <param name="">AOT</param>
    void SetAudioObjectType(AudioObjectType);
    /// <summary>
    /// 获取AOT
    /// </summary>
    /// <returns>AOT</returns>
    AudioObjectType GetAudioObjectType();
    /// <summary>
    /// 写入音频数据
    /// 注意数据长度不能过大,否则导致音频不正常，建议2048。
    /// </summary>
    /// <param name="data">音频数据</param>
    /// <param name="dataLength">数据长度</param>
    void Write(unsigned char* data, int dataLength);
}

二、使用示例

将wav文件编码成acc文件。其中WavFileReader对象参考：《C++ 读取wav文件中的PCM数据》

1.双声道

#include<stdio.h>
#include<exception>
#include"WavFileReader.h"
#include"FdkaacEncoder.h"
void main(int argc, char* argv[])
{
    FILE* f=nullptr;
    try {        
        //wav文件读取对象
        AC::WavFileReader wr;
        //aac编码对象
        //其中参数的声道数是最大缓存数量，并非实际声道数，实际声道数由SetChannelMode方法确定，本版本需要确保SetChannelMode的声道数与构造方法参数的声道数一致。
        AC::FdkaacEncoder fe({ 2 ,44100 ,16 });
        unsigned char buf[2048];
        //设置参数
        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);
        //注册编码数据到达事件
        fe.EncodedDataArrived = [&](auto s, auto e) {
            //将得到的编码数据写入文件
            fwrite(e->Frame.Data, 1, e->Frame.DataLength, f);
        };
        //创建aac文件
        f = fopen("test_music.aac", "wb+");
        if (!f)
        {
            throw std::exception("create aac file fail,create name:test_music.aac");
        }
        //打开wav文件
        if (!wr.OpenWavFile("test_music.wav"))
        {
            throw std::exception("open wav file fail,filename:test_music.wav");
        }    
        while (1)
        {   //读取wav中的pcm数据
            int size = wr.ReadData(buf, 2048);
            if (size < 1)
                break;
            //将pcm数据写入编码器
            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.单声道

#include<stdio.h>
#include<exception>
#include"WavFileReader.h"
#include"FdkaacEncoder.h"
void main(int argc, char* argv[])
{
    FILE* f = nullptr;
    try {
        //wav文件读取对象
        AC::WavFileReader wr;
        //aac编码对象
        //其中参数的声道数是最大缓存数量，并非实际声道数，实际声道数由SetChannelMode方法确定，本版本需要确保SetChannelMode的声道数与构造方法参数的声道数一致。
        AC::FdkaacEncoder fe({ 1 ,44100 ,16 });
        unsigned char buf[2048];
        //设置参数
        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);
        //注册编码数据到达事件
        fe.EncodedDataArrived = [&](auto s, auto e) {
            //将得到的编码数据写入文件
            fwrite(e->Frame.Data, 1, e->Frame.DataLength, f);
        };
        //创建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");
        }
        //打开wav文件
        if (!wr.OpenWavFile("test_music_1ch441s16b.wav"))
        {
            throw std::exception("open wav file fail,filename:test_music_1ch441s16b.wav");
        }
        while (1)
        {   //读取wav中的pcm数据
            int size = wr.ReadData(buf, 2048);
            if (size < 1)
                break;
            //将pcm数据写入编码器
            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);
}

总结

以上就是今天要讲的内容，将编码器设计成对象可以灵活的使用在项目中，尤其需要使用设计模式，比如原型模式：一个aac编码器接口可以有不同的实现fdk-aac只是其中一种实现，写好的代码可以随意切换编码器对象。或者策略模式，设计一个编码器接口，调用时根据编码格式选择合适的编码器。总的来说，这个对象的设计和实现不算特别难，就是在细节的地方需要注意，比如错误提示，边界值处理等。

以上就是C++使用fdk-aac实现将音频PCM编码成aac的详细内容，更多关于C++音频编码的资料请关注脚本之家其它相关文章！

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