AAC音频格式ADTS头详解

        裸流的AAC数据是没办法播放的,因为设备找不到AAC格式的相关信息;需要添加ADTS头才能够播放,每帧音频包都有一个ADTS头,ADTS头没有crc校验的话是7字节长度,有crc校验的话是9字节长度。

 ADTS个字段协议:

ADTS头协议
字段 长度 描述
synword 12bit 固定0xFFF,用作同步,一帧的开始
id 1bit MPEG标识符,0:MPEG-4, 1:MPEG-2
layer

2bit

一般为00
protection_absent 1bit crc校验标识,0:有crc校验,1:没有crc校验
profile 2bit

AAC级别,再ffmpeg的AVStream中:streams[audio]->codecpar->profile

audio:帧索引

sampling_frequency_index 4bit

采样率下标,下标对应的采样率如下:

0: 96000 Hz
1: 88200 Hz
2 : 64000 Hz
3 : 48000 Hz
4 : 44100 Hz
5 : 32000 Hz
6 : 24000 Hz
7 : 22050 Hz
8 : 16000 Hz
9 : 12000 Hz
10 : 11025 Hz
11 : 8000 Hz
12 : 7350 Hz
13 : Reserved
14 : Reserved
15 : frequency is written explictly
采样率也在ffmpeg的AVStream中:

streams[audio]->codecpar->sample_rate

audio:帧索引

private_bit 1bit 私有位,编码时为0,解码时忽略
channel_configuration 3bit

声道数。
0: Defined in AOT Specifc Config
1: 1 channel : front - center
2 : 2 channels : front - left, front - right
3 : 3 channels : front - center, front - left, front - right
4 : 4 channels : front - center, front - left, front - right, back - center
5 : 5 channels : front - center, front - left, front - right, back - left, back - right
6 : 6 channels : front - center, front - left, front - right, back - left, back - right, LFE - channel
7 : 8 channels : front - center, front - left, front - right, side - left, side - right, back - left, back - right, LFE - channel
8 - 15 : Reserved
front - center:中置声道

front - left:左声道

front - right:右声道

back - left:后置左

back - right:后置右

side - left:侧置左

side - right:侧置右

LFE - channel:低频声道

音频通道也在ffmpeg的AVStream中:

streams[audio]->codecpar->channels

audio:帧索引

orininal_copy 1bit 编码是设置为0,解码时忽略
home 1bit 编码时设置为0,解码时忽略
copyrigth_identification_bit 1bit 编码时设置为0,解码时忽略
copyrigth_identification_stat 1bit 编码时设置为0,解码时忽略
aac_frame_length 13bit 一个ADTS帧的⻓度,包括ADTS头和AAC原始流。
adts_bufferfullness 11bit 缓冲区充满度,0x7FF说明是码率可变的码流,不需要此字段。CBR可能需要此字段,不同编码器使用情况不同。具体查看附录。
number_of_raw_data_blocks_in_frame 2bit 表示ADTS帧中有number_of_raw_data_blocks_in_frame + 1个AAC原始帧,为0表示说ADTS帧中只有一个AAC数据.
crc 16bit protection_absent为0就有该字段,否则没有该字段

        ffmpeg解复用时,MP4,FLV格式的包解出的音频流是纯AAC流,不带ADTS头数据,需要人工添加ADTS头。

        添加头的代码实现接口:

        

int adts_header(char *const p_adts_header, const int data_length,
		const int profile, const int samplerate,
		const int channels) {

	int sampling_frequency_index = 3; // 默认使用48000hz
	int adtsLen = data_length + 7;

	// 匹配采样率
	int frequencies_size = sizeof(sampling_frequencies) / sizeof(sampling_frequencies[0]);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < frequencies_size; i++) {
		if (sampling_frequencies[i] == samplerate) {
			sampling_frequency_index = i;
			break;
		}
	}
	if (i >= frequencies_size) {
		std::cout << "没有找到支持的采样率" << std::endl;
		return -1;
	}

	p_adts_header[0] = 0xff;         //前12bit固定0xfff                          高8bits
	p_adts_header[1] = 0xf0;         //前12bit的低四位                          低4bits
	p_adts_header[1] |= (0 << 3);    //0:MPEG-4, 1:MPEG-2  1bit
	p_adts_header[1] |= (0 << 1);    //一般为0                                 2bits
	p_adts_header[1] |= 1;           //1:没有crc校验字段                    1bit

	p_adts_header[2] = (profile) << 6;            //aac级别,可以使用ffmpeg获取               2bits
	p_adts_header[2] |=
		(sampling_frequency_index & 0x0f) << 2; //可以使用ffgmpeg从包中获得  4bits
	p_adts_header[2] |= (0 << 1);             //私有位 编码时为0                   1bit
	p_adts_header[2] |= (channels & 0x04) >> 2; //3bit的声道设置的最高位  高1bit

	p_adts_header[3] = (channels & 0x03) << 6; //3bit的声道设置的最低两位 低2bits
	p_adts_header[3] |= (0 << 5);               //编码设置为0                1bit
	p_adts_header[3] |= (0 << 4);               //编码设置为0                    1bit
	p_adts_header[3] |= (0 << 3);               //编码设置为0        1bit
	p_adts_header[3] |= (0 << 2);               //编码设置为0      1bit
	p_adts_header[3] |= ((adtsLen & 0x1800) >> 11);           //帧长度包括ADTS头长度   高2bits

	p_adts_header[4] = (uint8_t) ((adtsLen & 0x7f8) >> 3);     //帧长度包括ADTS头长度    中间8bits
	p_adts_header[5] = (uint8_t) ((adtsLen & 0x7) << 5);       //帧长度包括ADTS头长度    低3bits
	p_adts_header[5] |= 0x1f;                                 //可变码率vbr:0x7ff 高5bits
	p_adts_header[6] = 0xfc;      //‭11111100‬       //buffer fullness:0x7ff 低6bits

	return 0;
}

代码中的sampling_frequencies[]数组是一个sampling_frequency_index字段的采样率对照表 。       

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