解碼aac，並生成wav文件
aac編碼格式，已經是一種很常見的音頻編碼格式，硬件設備（比如電腦芯片、手機、其它終端設備）都集成了aac的解碼功能，而且有些系統還提供了調用硬件解碼的接口，比如iOS上的AudioConverterRef接口、Android上的MediaCodec接口等。
從性能的角度，使用硬件解碼是最佳選擇，但如果從通用的角度，使用軟件解碼（相當於寫個程序）是最佳的選擇。這一次，小程介紹的是音頻的軟解碼。
本文講解使用fadd，把aac音頻解碼成pcm數據，並以wav來封裝。
對於aac的軟解碼，使用FFmpeg也是一個選擇，但如果只為了解碼aac而用FFmpeg，就有點大材小用了，而且要應對比較復雜的接口調用，另外FFmpeg體積也比較大（即便裁剪後可以使FFmpeg編譯出來的庫小很多），那麽，是否有更加簡單一點的解碼庫可以使用呢？
這個開源庫就是faad。
接下來，小程介紹使用faad來解碼aac，並生成wav文件的流程。
（1）下載faad
git clone git://git.code.sf.net/p/faac/faad2 faac-faad2
文件結構大概是這樣的：
這個開源項目，似乎一直有維護與更新：
（2）編譯faad
執行以下指令，生成configure配置文件，以及makefile編譯腳本，然後，再make出faad的庫文件。
aclocal
autoconf
autoheader
libtoolize --force
automake --add-missing
./configure
make
由於只考慮在macos上運行，而且是在mac系統上編譯，所以confiure時並不需要指定特定的參數。
以上命令，使用automake來生成編譯腳本（makefile），如果讀者發現這類指令執行不了，那有可能還沒有正確安裝，可以查閱相關的知識，也可以參考以下的內容，這是小程在網上摘錄到的內容（小程使用的是macos）：
====install autoconf and automake（摘錄）
curl -O http://mirrors.kernel.org/gnu/m4/m4-1.4.13.tar.gz
tar -xzvf m4-1.4.13.tar.gz
cd m4-1.4.13
./configure --prefix=/usr/local
make
sudo make install
cd ..
curl -O http://mirrors.kernel.org/gnu/autoconf/autoconf-2.65.tar.gz
tar -xzvf autoconf-2.65.tar.gz
cd autoconf-2.65
./configure --prefix=/usr/local # ironic, isn‘t it?
make
sudo make install
cd ..
# here you might want to restart your terminal session, to ensure the new autoconf is picked up and used in the rest of the script
curl -O http://mirrors.kernel.org/gnu/automake/automake-1.11.tar.gz
tar xzvf automake-1.11.tar.gz
cd automake-1.11
./configure --prefix=/usr/local
make
sudo make install
cd ..
curl -O http://mirrors.kernel.org/gnu/libtool/libtool-2.2.6b.tar.gz
tar xzvf libtool-2.2.6b.tar.gz
cd libtool-2.2.6b
./configure --prefix=/usr/local
make
sudo make install
最終，生成faad庫文件：
通過lipo來查看庫文件支持的指令集：
（3）調用faad
這裏演示一下，把一個aac文件解碼成pcm數據，並用wav容器來封裝。
demo的文件結構：
demo的代碼：
#include "libfaad/include/faad.h"
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
struct WavFileHeader
{
char id[4]; // should always contain "RIFF"
int totallength; // total file length minus 8
char wavefmt[8]; // should be "WAVEfmt "
int format; // 16 for PCM format
short pcm; // 1 for PCM format
short channels; // channels
int frequency; // sampling frequency
int bytes_per_second;
short bytes_by_capture;
short bits_per_sample;
char data[4]; // should always contain "data"
int bytes_in_data;
};
void write_wav_header(FILE* file, int totalsamcnt_per_channel, int samplerate, int channels){
struct WavFileHeader filler;
strcpy(filler.id, "RIFF");
filler.bits_per_sample = 16;
filler.totallength = (totalsamcnt_per_channel * channels * filler.bits_per_sample/8) + sizeof(filler) - 8; //81956
strcpy(filler.wavefmt, "WAVEfmt ");
filler.format = 16;
filler.pcm = 1;
filler.channels = channels;
filler.frequency = samplerate;
filler.bytes_per_second = filler.channels * filler.frequency * filler.bits_per_sample/8;
filler.bytes_by_capture = filler.channels*filler.bits_per_sample/8;
filler.bytes_in_data = totalsamcnt_per_channel * filler.channels * filler.bits_per_sample/8;
strcpy(filler.data, "data");
fwrite(&filler, 1, sizeof(filler), file);
}
int main(int argc, char *argv[])
{
printf("hello faad\n");
NeAACDecHandle faadhandle = NeAACDecOpen();
if (faadhandle) {
printf("aacopen ok\n");
const char* aacfile = "aac20s.aac";
FILE* file = fopen(aacfile, "rb");
if (file) {
printf("fopen aac ok\n");
fseek(file, 0, SEEK_END);
long filelen = ftell(file);
fseek(file, 0, SEEK_SET);
unsigned char* filebuf = (unsigned char*)malloc(filelen);
int len = fread(filebuf, 1, filelen, file);
fclose(file);
unsigned long samplerate = 0;
unsigned char channel = 0;
int ret = NeAACDecInit(faadhandle, filebuf, len, &samplerate, &channel);
if (ret >= 0) {
printf("aacinit ok: sam=%lu, chn=%d\n", samplerate, channel);
NeAACDecFrameInfo frameinfo;
unsigned char* curbyte = filebuf;
unsigned long leftsize = len;
const char* wavename = "out.wav";
FILE* wavfile = fopen(wavename, "wb");
if (wavfile) {
int wavheadsize = sizeof(struct WavFileHeader);
fseek(wavfile, wavheadsize, SEEK_SET);
int totalsmp_per_chl = 0;
void* out = NULL;
while (out = NeAACDecDecode(faadhandle, &frameinfo, curbyte, leftsize)) {
printf("decode one frame ok: sam:%ld, chn=%d, samplecount=%ld, obj_type=%d, header_type=%d, consumed=%ld\n",
frameinfo.samplerate, frameinfo.channels, frameinfo.samples, frameinfo.object_type,
frameinfo.header_type, frameinfo.bytesconsumed);
curbyte += frameinfo.bytesconsumed;
leftsize -= frameinfo.bytesconsumed;
fwrite(out, 1, frameinfo.samples*2, wavfile); // frameinfo.samples是所有聲道數的樣本總和；16bit位深
totalsmp_per_chl += frameinfo.samples / frameinfo.channels;
}
printf("aac decode done, totalsmp_per_chl=%d\n", totalsmp_per_chl);
fseek(wavfile, 0, SEEK_SET);
write_wav_header(wavfile, totalsmp_per_chl, (int)samplerate, (int)channel);
fclose(wavfile);
}
}
free(filebuf);
}
NeAACDecClose(faadhandle);
}
return 0;
}以上代碼保存到aac2pcm.c文件，然後，makefile編譯文件可以這樣寫（或者直接用gcc來編譯）：
out=aac2pcm
obj=aac2pcm.c
$(out):$(obj)
gcc -o $(out) $(obj) -lfaad -L./libfaad
clean:
rm -rf $(out) *.o執行這個程序，部分輸出：
最後的輸出：
（4）pcm數據觀察
與FFmpeg的解碼作一個對比。
可以使用ffmpeg命令來解碼一個aac文件：
ffmpeg -i aac20s.aac out_ff.wav
可以看到，faad與FFmpeg解碼出來的wav文件的大小，有一點差別：
使用Audition，來對比FFmpeg與faad解碼後的pcm數據：
基本看不出差別。
至此，使用fadd來解碼的流程就介紹完畢了。另外，對於aac的編碼，可以使用faac或fdk-aac、neroaac，或硬編等，這些小程以後再作介紹。
總結一下，本文介紹了如何通過fadd來解碼aac格式的音頻文件，並生成wav文件。其中，介紹了faad的編譯，操作的難度系數為2（考慮到有automake的使用），然後介紹了寫代碼調用fadd的接口，並把解碼後的數據，保存到wav的文件容器中，操作的難度系數為3。
解碼aac，並生成wav文件