第三十六节 mp3文件转pcm

知识点：pcm是音频文件最原始的格式，是没有经过任何压缩的，mp3文件是编码（压缩）后的音频文件

要实现的功能：将mp3文件解码为pcm文件

#include <jni.h>
#include <string>
#include <android/log.h>

#define LOGI(FORMAT, ...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,"jason",FORMAT,##__VA_ARGS__);
#define LOGE(FORMAT, ...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,"jason",FORMAT,##__VA_ARGS__);

extern "C" {
//封装格式
#include "libavformat/avformat.h"
//解码
#include "libavcodec/avcodec.h"
//缩放
#include "libswscale/swscale.h"
//重采样
#include "libswresample/swresample.h"
};
extern "C"
{


JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_dongnao_ffmpegmusicdemo_DavidPlayer_sound(JNIEnv *env, jobject instance, jstring input_,
                                                   jstring output_) {
    const char *input = env->GetStringUTFChars(input_, 0);
    const char *output = env->GetStringUTFChars(output_, 0);
    av_register_all();
    AVFormatContext *pFormatCtx = avformat_alloc_context();
    //打开音频文件
    if (avformat_open_input(&pFormatCtx, input, NULL, NULL) != 0) {
        LOGI("%s", "无法打开音频文件");
        return;
    }
    //获取输入文件信息
    if (avformat_find_stream_info(pFormatCtx, NULL) < 0) {
        LOGI("%s", "无法获取输入文件信息");
        return;
    }
    //获取音频流索引位置
    int i = 0, audio_stream_idx = -1;
    for (; i < pFormatCtx->nb_streams; i++) {
        if (pFormatCtx->streams[i]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
            audio_stream_idx = i;
            break;
        }
    }
    //获取解码器
    AVCodecContext *codecCtx = pFormatCtx->streams[audio_stream_idx]->codec;
    //AVCodec是存储编解码器信息的结构体
    //avcodec_find_decoder()用于查找FFmpeg的解码器,avcodec_find_encoder()用于查找FFmpeg的编码器
    AVCodec *codec = avcodec_find_decoder(codecCtx->codec_id);

    //打开解码器
    if (avcodec_open2(codecCtx, codec, NULL) < 0) {
        LOGI("%s", "无法打开解码器");
        return;
    }
    //压缩数据
    AVPacket *packet = (AVPacket *) av_malloc(sizeof(AVPacket));
    //解压缩数据
    AVFrame *frame = av_frame_alloc();

    //frame->16bit 44100 PCM 统一音频采样格式与采样率
    //SwrContext主要用于音频重采样，比如采样率转换，声道转换
    SwrContext *swrContext = swr_alloc();
    //重采样，也就是对已得到的数据进行重新的采样；比如，原先的PCM音频数据是2 个声道，44100采样率，32bit 单精度型(sample format采样格式)。
    //那么通过重采样，我们改变它的声道数、采样率和采样格式。
    // 音频格式  重采样设置参数
    AVSampleFormat in_sample = codecCtx->sample_fmt;
    // 输出采样格式
    AVSampleFormat out_sample = AV_SAMPLE_FMT_S16;
    // 输入采样率
    int in_sample_rate = codecCtx->sample_rate;
    // 输出采样率
    int out_sample_rate = 44100;

    //    输入声道布局
    uint64_t in_ch_layout = codecCtx->channel_layout;
    //    输出声道布局 一般来说用的比较多的是AV_CH_LAYOUT_STEREO（双声道）和AV_CH_LAYOUT_SURROUND（三声道）
    uint64_t out_ch_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;

    /**
     * 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);
     */
    //Allocate SwrContext if needed and set/reset common parameters.
    swr_alloc_set_opts(swrContext, out_ch_layout, out_sample, out_sample_rate, in_ch_layout,
                       in_sample, in_sample_rate, 0, NULL);
    swr_init(swrContext);
    int got_frame = 0;
    int ret;
    //Return the number of channels in the channel layout.
    int out_channerl_nb = av_get_channel_layout_nb_channels(out_ch_layout);
    LOGE("声道数量%d ", out_channerl_nb);
    int count = 0;
    //    设置音频缓冲区间 16bit   44100  PCM数据
    uint8_t *out_buffer = (uint8_t *) av_malloc(2 * 44100);
    FILE *fp_pcm = fopen(output, "wb");
    while (av_read_frame(pFormatCtx, packet) >= 0) {

        ret = avcodec_decode_audio4(codecCtx, frame, &got_frame, packet);
        LOGE("正在解码%d", count++);
        if (ret < 0) {
            LOGE("解码完成");
        }
         //        解码一帧
        if (got_frame > 0) {
            /**
             * int swr_convert(struct SwrContext *s, uint8_t **out, int out_count,
                                const uint8_t **in , int in_count);
             */
            swr_convert(swrContext, &out_buffer, 2 * 44100,
                        (const uint8_t **) frame->data, frame->nb_samples);
            /**
             * int av_samples_get_buffer_size(int *linesize, int nb_channels, int nb_samples,
                               enum AVSampleFormat sample_fmt, int align);
             */
            //buffer size alignment (0 = default, 1 = no alignment)
            int out_buffer_size = av_samples_get_buffer_size(NULL, out_channerl_nb,
                                                             frame->nb_samples, out_sample, 1);
            //size_t fwrite(const void* buffer, size_t size, size_t count, FILE* stream);
            fwrite(out_buffer, 1, out_buffer_size, fp_pcm);
        }
    }
    fclose(fp_pcm);
    av_frame_free(&frame);
    av_free(out_buffer);
    swr_free(&swrContext);
    avcodec_close(codecCtx);
    avformat_close_input(&pFormatCtx);
    env->ReleaseStringUTFChars(input_, input);
    env->ReleaseStringUTFChars(output_, output);
}
}

看下fwrite的描述

size_t fwrite(const void* buffer, size_t size, size_t count, FILE* stream);

返回值：返回实际写入的[数据块]数目

（1）buffer：是一个[指针]，对fwrite来说，是要获取数据的地址；

（2）size：要写入内容的单字节数；

（3）count:要进行写入size字节的[数据项]的个数；

（4）stream:目标[文件指针]；

（5）返回实际写入的数据项个数count。