Albert 的筆記本: FFMPEG -- AAC 轉換為 WAV

2013年4月10日星期三

FFMPEG -- AAC 轉換為 WAV

最近撰寫程式，使用 ffmpeg 將 AAC檔案轉為 WAV檔案，在實作過程中發現轉換後的聲音品質很差。
主要是因為ffmpeg解開AAC之後的格式與預期不同，因此需要做 resample 的動作。

造成問題原因：
ffmpeg 會將 AAC 解成 AV_SAMPLE_FMT_FLTP 格式 (32bits per sample)
但是製作 PCM 時所需要用的是 AV_SAMPLE_FMT_S16 格式 (16bits per sample)，因此需要進行轉換

解決方式：
方法1.
手動將 samples 由 32bits 轉為 16bits. 參考 ffmpeg samplefmt.h
若 sample 屬於 AV_SAMPLE_FMT_FLTP，則 sample 會是 float 格式，且值域為 [-1.0, 1.0]
若 sample 屬於 AV_SAMPLE_FMT_S16，則 sample 會是 int16 格式，且值域為 [-32767, +32767]
直接撰寫程式碼轉換的方式如下：


if (audioCodecContext->sample_fmt == AV_SAMPLE_FMT_FLTP)
{
    int nb_samples = decoded_frame->nb_samples;
    int channels = decoded_frame->channels;
    int outputBufferLen = nb_samples & channels * 2;
    short* outputBuffer = new short[outputBufferLen/2];

    for (int i = 0; i < nb_samples; i++)
    {
         for (int c = 0; c < channels; c++)
         {
             float* extended_data = (float*)decoded_frame->extended_data[c];
             float sample = extended_data[i];
             if (sample < -1.0f) sample = -1.0f;
             else if (sample > 1.0f) sample = 1.0f;
             outputBuffer[i * channels + c] = (short)round(sample * 32767.0f);
         }
    }
}

方法2.
使用 ffmpeg 提供的 swr_convert() 功能，參考 swresample-test.c，摘錄如下


in_sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;   
out_sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_16; swr = swr_alloc_set_opts(swr, out_ch_layout, out_sample_fmt,  out_sample_rate,
                         in_ch_layout,  in_sample_fmt,  in_sample_rate,
                                     0, 0);
swr_init(swr)
swr_convert(swr, pOutBuffer, out_count, pInBuffer, frame->nb_samples);

方法3.
使用 ffmpeg 提供的 avresample_convert 功能，參考 avresample-test.c，摘錄如下


AVAudioResampleContext *s;
in_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
out_fmt = AV_SAMPLE_FMT_16;
s = avresample_alloc_context();
av_opt_set_int(s, "in_channel_layout",  in_ch_layout,  0);
av_opt_set_int(s, "in_sample_fmt",      in_fmt,        0);
av_opt_set_int(s, "in_sample_rate",     in_rate,       0);
av_opt_set_int(s, "out_channel_layout", out_ch_layout, 0);
av_opt_set_int(s, "out_sample_fmt",     out_fmt,       0);
av_opt_set_int(s, "out_sample_rate",    out_rate,      0);

av_opt_set_int(s, "internal_sample_fmt", AV_SAMPLE_FMT_FLTP, 0);
avresample_open(), 
avresample_convert(), 
avresample_close(s);

註：根據 ffmpeg 的說明，在解碼時會將AAC解開為 AV_SAMPLE_FMT_FLTP，此部分是無法透過命令修改的

摘錄 http://www.mail-archive.com/libav-user@ffmpeg.org/msg03612.html
This is not a solution because most decoders only support one sample_fmt.
Use the aconvert filter to convert between sample formats.

參考 aacdec.c
aac_decode_init(AVCodecContext *avctx)
{
avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
}

參考資料

2013年4月10日 星期三

FFMPEG -- AAC 轉換為 WAV

2013年4月10日星期三