FFMPEG -- WMA 轉換為 AAC 並存檔為 MP4

台灣地區的網路線上廣播，一般都是採用微軟的方式，其方法主要有兩個重點

• 透過 MMS(Microsoft Media Server) 協定來傳送音樂
• 使用 WMA(Windows Media Audio) 的格式來封裝音樂

若想要使用 MMS+FFmpeg 播放網路廣播，可參考這裡。

若想要錄音，便需要將 WMA 的音樂進行儲存，此處使用 ffmpeg 進行實作，將音樂先轉成PCM進行播放，接著將其轉為AAC後，存入MP4檔案，茲將實作時遇到的問題整理如下：

1. 使用 avcodec_decode_audio4() 將 WMA 解碼，並存至 AVFrame。

此處用法如下，並無問題。 

avcodec_decode_audio4(pAudioCodecCtx, pAVFrame1, &gotFrame, &AudioPacket);

2. 使用 avcodec_encode_audio2() 將 AVFrame 進行編碼。

int avcodec_encode_audio2 (  

 AVCodecContext * avctx,
AVPacket             * avpkt,
const AVFrame    * frame,
int * got_packet_ptr
)  

實作過程中，此處發生問題，出現的錯誤訊息如下：

more samples than frame size (avcodec_encode_audio2) 

其原因是因為 frame->nb_samples > avctx->frame_size ，摘錄 FFmpeg 對於 avcodec_encode_audio2() 的說明如下

AVFrame containing the raw audio data to be encoded. May be NULL when flushing an encoder that has the CODEC_CAP_DELAY capability set. If CODEC_CAP_VARIABLE_FRAME_SIZE is set, then each frame can have any number of samples. If it is not set, frame->nb_samples must be equal to avctx->frame_size for all frames except the last. The final frame may be smaller than avctx->frame_size.

參考程式輸出的log，此時 nb_samples=14336, framesize=1024，的確符合上述說明的情況。

vRet=-22, Err=Invalid argument
data_size=57344,framesize=1024
linesize=57344 channels=2
nb_samples=14336, sample_rate=44100
[aac @ 0xb214600] more samples than frame size (avcodec_encode_audio2)

解決方式

其原則就是要讓每次呼叫 avcodec_encode_audio2()，其帶入的參數能夠滿足 frame->nb_samples <= avctx->frame_size 的條件。 因此我們自行將一個大的 frame 拆開成多個 frame，讓每個 frame->nb_samples 接小於 avctx->frame_size 。

程式碼可參考 AudioPlayer.m 內的函數 putAVPacketsIntoAudioQueue()，這邊僅列出實作時的幾個重點

1. 不要設定 AVCodecContext extradata，若設定 extradata，VLC在解碼時會出現下列錯誤訊息，實際原因可能是 extradata 與 rate, channel 要有正確的對應關係，這部分我並不清楚，因此直接略過，細節部分可參考 faad.c，找尋關鍵字 "Failed to initialize faad using extra data"

main debug: looking for decoder module: 32 candidates
faad error: Failed to initialize faad using extra data
avcodec debug: libavcodec initialized (interface 0x361e00)
avcodec error: cannot open codec (MPEG AAC Audio)

2. 當拆開 AVFrame 時，只需要改變 nb_samples 與 data 欄位 

3. 可以直接使用 avcodec_fill_audio_frame() 來進行複製部分 AVFrame 的動作。

Reference:

• encode-resampled-pcm-audio-to-aac-using-ffmpeg-api
• http://stackoverflow.com/questions/2410459/encode-audio-to-aac-with-libavcodec?rq=1
• lhttp://ffmpeg.org/doxygen/0.6/output-example_8c-source.html