音频解码库 linux

基础概念

音频解码库是一种用于将压缩的音频数据转换成可播放的音频信号的软件库。在Linux系统中，音频解码库通常用于处理各种音频格式，如MP3、AAC、FLAC、WAV等。这些库能够解析音频文件的编码格式，并将其转换为计算机可以处理的数字音频信号。

类型

FFmpeg：一个广泛使用的多媒体框架，包含音频解码功能。
Libav：与FFmpeg类似，也是一个开源的多媒体处理库。
OpenAL：主要用于3D音频处理，但也可以用于2D音频解码。
libsndfile：专门用于读取和写入音频文件的库。

应用场景

多媒体播放器：如VLC、MPlayer等。
音频编辑软件：如Audacity、Audition等。
游戏开发：用于处理游戏中的音效和背景音乐。
流媒体服务：如在线音乐平台、直播服务等。

遇到的问题及解决方法

问题：音频解码库无法正确解码某些音频文件

原因：

文件损坏或不完整。
解码库版本过旧，不支持某些音频格式。
音频文件使用了特殊的编码参数。

解决方法：

检查音频文件是否完整，尝试重新下载或修复文件。
更新音频解码库到最新版本。
查看音频文件的详细信息，确认其编码格式和参数是否被解码库支持。

示例代码（使用FFmpeg解码MP3文件）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <libavcodec/avcodec.h>
#include <libavformat/avformat.h>
#include <libavutil/samplefmt.h>
#include <libavutil/channel_layout.h>
#include <libavutil/mathematics.h>
#include <libavutil/timestamp.h>
#include <libswresample/swresample.h>

int main(int argc, char *argv[]) {
    AVFormatContext *fmt_ctx = NULL;
    AVCodecContext *codec_ctx = NULL;
    AVCodec *codec = NULL;
    AVPacket pkt;
    AVFrame *frame;
    SwrContext *swr_ctx = NULL;
    uint8_t *out_buffer = NULL;
    int out_buffer_size = 0;

    if (argc < 3) {
        fprintf(stderr, "Usage: %s <input file> <output file>\n", argv[0]);
        return -1;
    }

    av_register_all();

    if (avformat_open_input(&fmt_ctx, argv[1], NULL, NULL) < 0) {
        fprintf(stderr, "Could not open input file '%s'\n", argv[1]);
        return -1;
    }

    if (avformat_find_stream_info(fmt_ctx, NULL) < 0) {
        fprintf(stderr, "Failed to retrieve input stream information\n");
        return -1;
    }

    int audio_stream_index = -1;
    for (int i = 0; i < fmt_ctx->nb_streams; i++) {
        if (fmt_ctx->streams[i]->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
            audio_stream_index = i;
            break;
        }
    }

    if (audio_stream_index == -1) {
        fprintf(stderr, "Could not find audio stream in the input, aborting\n");
        return -1;
    }

    codec_ctx = avcodec_alloc_context3(NULL);
    avcodec_parameters_to_context(codec_ctx, fmt_ctx->streams[audio_stream_index]->codecpar);

    codec = avcodec_find_decoder(codec_ctx->codec_id);
    if (!codec) {
        fprintf(stderr, "Codec not found\n");
        return -1;
    }

    if (avcodec_open2(codec_ctx, codec, NULL) < 0) {
        fprintf(stderr, "Could not open codec\n");
        return -1;
    }

    frame = av_frame_alloc();
    if (!frame) {
        fprintf(stderr, "Could not allocate audio frame\n");
        return -1;
    }

    swr_ctx = swr_alloc_set_opts(NULL,
        av_get_default_channel_layout(2), AV_SAMPLE_FMT_S16, codec_ctx->sample_rate,
        av_get_default_channel_layout(codec_ctx->channels), codec_ctx->sample_fmt, codec_ctx->sample_rate,
        0, NULL);
    if (!swr_ctx) {
        fprintf(stderr, "Could not allocate resampler context\n");
        return -1;
    }

    if (swr_init(swr_ctx) < 0) {
        fprintf(stderr, "Could not initialize resampler context\n");
        return -1;
    }

    FILE *outfile = fopen(argv[2], "wb");
    if (!outfile) {
        fprintf(stderr, "Could not open output file\n");
        return -1;
    }

    while (av_read_frame(fmt_ctx, &pkt) >= 0) {
        if (pkt.stream_index == audio_stream_index) {
            int ret = avcodec_send_packet(codec_ctx, &pkt);
            if (ret < 0) {
                fprintf(stderr, "Error sending a packet for decoding\n");
                continue;
            }

            while (ret >= 0) {
                ret = avcodec_receive_frame(codec_ctx, frame);
                if (ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF)
                    break;
                else if (ret < 0) {
                    fprintf(stderr, "Error during decoding\n");
                    break;
                }

                uint8_t **converted_input = NULL;
                int out_samples = av_rescale_rnd(frame->nb_samples, codec_ctx->sample_rate, codec_ctx->sample_rate, AV_ROUND_UP);
                av_samples_alloc_array_and_samples(&converted_input, NULL, 2, out_samples, AV_SAMPLE_FMT_S16, 0);

                ret = swr_convert(swr_ctx, converted_input, out_samples, (const uint8_t **)frame->data, frame->nb_samples);
                if (ret < 0) {
                    fprintf(stderr, "Error while converting\n");
                    break;
                }

                fwrite(converted_input[0], 1, ret * 2 * 2, outfile);

                av_freep(&converted_input[0]);
                av_freep(&converted_input);
            }
        }
        av_packet_unref(&pkt);
    }

    swr_free(&swr_ctx);
    av_frame_free(&frame);
    avcodec_close(codec_ctx);
    avformat_close_input(&fmt_ctx);

    fclose(outfile);

    return 0;
}