【Android FFMPEG 开发】FFMPEG 音频重采样 ( 初始化音频重采样上下文 SwrContext | 计算音频延迟 | 计算输出样本个数 | 音频重采样 swr_convert )

1 . 初始化音频重采样上下文 : 音频重采样需要先初始化 音频重采样上下文 SwrContext , 首先要调用 swr_alloc_set_opts ( ) 初始化内存 并 设置 SwrContext 参数 , 再调用 swr_init(swrContext) 方法初始化 ;

2 . swr_alloc_set_opts ( ) 函数原型 : 为 SwrContext 音频重采样上下文 结构体分配内存 , 并设置相关参数 ;

① struct SwrContext *s 参数 : 音频重采样上下文 结构体指针 , 这里还没有 , 传入 0 即可 ;

输出相关参数 :

② int64_t out_ch_layout 参数 : 输出通道参数 , 左声道 / 右声道 / 立体声 ;

③ enum AVSampleFormat out_sample_fmt 参数 : 输出采样位数 , 每个样本的大小 , 8 位 或 16 位 ;

④ int out_sample_rate 参数 : 输出的采样率 , 单位 Hz , 如 44100 Hz , 代表一秒钟有 44100 个采样 ;

输入相关参数 :

⑤ int64_t in_ch_layout 参数 : 输入通道参数 , 左声道 / 右声道 / 立体声 ;

⑥ enum AVSampleFormat in_sample_fmt 参数 : 输入采样位数 , 每个样本的大小 , 8 位 或 16 位 ;

⑦ int in_sample_rate 参数 : 输入的采样率 , 单位 Hz , 如 44100 Hz , 代表一秒钟有 44100 个采样 ;

⑧ int log_offset 参数 : 日志相关参数 ; 0 即可 ;

⑨ void *log_ctx 参数 : 日志相关参数 ; 0 即可 ;

struct SwrContext *swr_alloc_set_opts(struct SwrContext *s,
                                      int64_t out_ch_layout, enum AVSampleFormat out_sample_fmt, int out_sample_rate,
                                      int64_t  in_ch_layout, enum AVSampleFormat  in_sample_fmt, int  in_sample_rate,
                                      int log_offset, void *log_ctx);

3 . swr_init ( ) 函数原型 : 在用户设置完音频重采样上下文参数后 , 调用该方法可以初始化该上下文 ;

① int 返回值 : 如果初始化失败 , 会返回 AVERROR 错误码 ;

int swr_init(struct SwrContext *s);

4 . FFMPEG 初始化音频重采样上下文 SwrContext 代码示例 :

swrContext = swr_alloc_set_opts(
        0 ,                     //现在还没有 SwrContext 上下文 , 先传入 0
        //输出的音频参数
        AV_CH_LAYOUT_STEREO ,   //双声道立体声
        AV_SAMPLE_FMT_S16 ,     //采样位数 16 位
        44100 ,                 //输出的采样率
        //从编码器中获取输入音频格式
        avCodecContext->channel_layout, //输入的声道数
        avCodecContext->sample_fmt,     //输入的采样位数
        avCodecContext->sample_rate,    //输入的采样率
        0, 0    //日志参数 设置 0 即可
        );
//注意创建完之后初始化
swr_init(swrContext);

int64_t swr_get_delay(struct SwrContext *s, int64_t base);

//OpenSLES 播放器设定播放的音频格式是 立体声 , 44100 Hz 采样 , 16位采样位数
//  解码出来的 AVFrame 中的数据格式不确定 , 需要进行重采样

int64_t delay = swr_get_delay(swrContext , avFrame->sample_rate);

int64_t av_rescale_rnd(int64_t a, int64_t b, int64_t c, enum AVRounding rnd) av_const;

int64_t out_count = av_rescale_rnd(
        avFrame->nb_samples + delay, //本次要处理的数据个数
        44100,
        avFrame->sample_rate ,
        AV_ROUND_UP );

uint8_t *data = static_cast(malloc(44100 * 2 * 2)); 
//初始化内存数据
memset(data, 0, 44100 * 2 * 2);

int swr_convert(struct SwrContext *s, uint8_t **out, int out_count,
                                const uint8_t **in , int in_count);
//参数注释
int swr_convert(
       struct SwrContext *s,   //上下文
       uint8_t **out,          //输出的缓冲区 ( 需要计算 )
       int out_count,          //输出的缓冲区最大可接受的样本个数 ( 需要计算 )
       const uint8_t **in ,    //输入的数据
       int in_count);          //输入的数据大小

int samples_per_channel_count = swr_convert(
        swrContext ,
        &data,
        out_count ,
        (const uint8_t **)avFrame->data, //普通指针转为 const 指针需要使用 const_cast 转换
        avFrame->nb_samples
        );

//根据样本个数计算样本的字节数
pcm_data_bit_size = samples_per_channel_count * 2 * 2;

// I . 音频重采样输出缓冲区准备

uint8_t *data = static_cast(malloc(44100 * 2 * 2)); 
//初始化内存数据
memset(data, 0, 44100 * 2 * 2);
// II . 音频重采样上下文 初始化

swrContext = swr_alloc_set_opts(
        0 ,                     //现在还没有 SwrContext 上下文 , 先传入 0
        //输出的音频参数
        AV_CH_LAYOUT_STEREO ,   //双声道立体声
        AV_SAMPLE_FMT_S16 ,     //采样位数 16 位
        44100 ,                 //输出的采样率
        //从编码器中获取输入音频格式
        avCodecContext->channel_layout, //输入的声道数
        avCodecContext->sample_fmt,     //输入的采样位数
        avCodecContext->sample_rate,    //输入的采样率
        0, 0    //日志参数 设置 0 即可
        );
//注意创建完之后初始化
swr_init(swrContext);
// III . 获取延迟数据
//OpenSLES 播放器设定播放的音频格式是 立体声 , 44100 Hz 采样 , 16位采样位数
//  解码出来的 AVFrame 中的数据格式不确定 , 需要进行重采样

int64_t delay = swr_get_delay(swrContext , avFrame->sample_rate);
// IV . 计算输出样本个数

int64_t out_count = av_rescale_rnd(
        avFrame->nb_samples + delay, //本次要处理的数据个数
        44100,
        avFrame->sample_rate ,
        AV_ROUND_UP );
// V . 音频重采样

int samples_per_channel_count = swr_convert(
        swrContext ,
        &data,
        out_count ,
        (const uint8_t **)avFrame->data, //普通指针转为 const 指针需要使用 const_cast 转换
        avFrame->nb_samples
        );
// VI . 最终重采样后的数据字节大小
//根据样本个数计算样本的字节数
pcm_data_bit_size = samples_per_channel_count * 2 * 2;