ffmpeg-4.2.2：音频解码流程（MP3解码成pcm）

基于FFMPEG的音频解码器，可以将MP3数据解码成pcm。
主要是记录一下自己学习FFMPEG时总结的音频解码流程。
ffmpeg版本：ffmpeg-4.2.2
libmp3lame-version:3.100

流程图

简单介绍下各个函数的功能：
avformat_open_input()：打开输入的音频流
avformat_find_stream_info()：查找流的信息，填充AVFormatContext
av_find_best_stream()：找到输入流中想要的流，返回流的编号
avcodec_find_decoder()：通过解码器ID查找解码器
avcodec_alloc_context3()：初始化AVCodecContext
avcodec_open2()：打开解码器
av_packet_alloc()：初始化AVPacket
av_frame_alloc()：初始化AVFrame
av_read_frame()：从流中读取一个AVPacket包数据
avcodec_send_packet()：向解码器发生一个AVPacket包
av_get_bytes_per_sample()：获取一个采样的字节数
avcodec_receive_frame()：从解码器中读取一帧音频数据

代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <libavcodec/avcodec.h>
#include <libavutil/opt.h>
#include <libavutil/imgutils.h>
#include <libavformat/avformat.h>

static void decode(AVCodecContext *cdc_ctx, AVFrame *frame, AVPacket *pkt, FILE *fp_out)
{
int ret = 0;
int data_size = 0;
int i, ch;

if ((ret = avcodec_send_packet(cdc_ctx, pkt)) < 0)
{
fprintf(stderr, "avcodec_send_packet failed.\n");
exit(1);
}

data_size = av_get_bytes_per_sample(cdc_ctx->sample_fmt);

while ((ret = avcodec_receive_frame(cdc_ctx, frame)) >= 0)
{
printf("Write 1 frame.\n");

for (i = 0; i < frame->nb_samples; i++)
{
for (ch = 0; ch < cdc_ctx->channels; ch++)
{
fwrite(frame->data[ch] + data_size * i, 1, data_size, fp_out);
}
}
}

if ((ret != AVERROR(EAGAIN)) && (ret != AVERROR_EOF))
{
fprintf(stderr, "avcodec_receive_packet failed.\n");
exit(1);
}
}

void decode_audio(const char *input_file, const char *output_file)
{
int ret = 0;
AVCodec *codec = NULL;
AVCodecContext *cdc_ctx = NULL;
AVPacket *pkt = NULL;
AVFrame *frame = NULL;
FILE *fp_out;
AVFormatContext *fmt_ctx = NULL;

if ((ret = avformat_open_input(&fmt_ctx, input_file, NULL, NULL)) < 0)
{
fprintf(stderr, "avformat_open_input failed.\n");
goto ret1;
}

if ((ret = avformat_find_stream_info(fmt_ctx, NULL)) < 0)
{
fprintf(stderr, "avformat_find_stream_info failed.\n");
goto ret2;
}

if ((ret = av_find_best_stream(fmt_ctx, AVMEDIA_TYPE_AUDIO, -1, -1, NULL, 0)) < 0)
{
fprintf(stderr, "av_find_best_stream failed.\n");
goto ret2;
}

if ((codec = avcodec_find_decoder(fmt_ctx->streams[ret]->codecpar->codec_id)) == NULL)
{
fprintf(stderr, "avcodec_find_decoder failed.\n");
goto ret2;
}

if ((cdc_ctx = avcodec_alloc_context3(codec)) == NULL)
{
fprintf(stderr, "avcodec_alloc_context3 failed.\n");
goto ret2;
}

if ((ret = avcodec_open2(cdc_ctx, codec, NULL)) < 0)
{
fprintf(stderr, "avcodec_open2 failed.\n");
goto ret3;
}

if ((pkt = av_packet_alloc()) == NULL)
{
fprintf(stderr, "av_packet_alloc failed.\n");
goto ret4;
}

if ((frame = av_frame_alloc()) == NULL)
{
fprintf(stderr, "av_frame_alloc failed.\n");
goto ret5;
}

if ((fp_out = fopen(output_file, "wb")) == NULL)
{
fprintf(stderr, "fopen %s failed.\n", output_file);
goto ret6;
}

while ((ret = av_read_frame(fmt_ctx, pkt)) == 0)
{
if (pkt->size > 0)
decode(cdc_ctx, frame, pkt, fp_out);
}

decode(cdc_ctx, frame, NULL, fp_out);

fclose(fp_out);
av_frame_free(&frame);
av_packet_free(&pkt);
avcodec_close(cdc_ctx);
avcodec_free_context(&cdc_ctx);
avformat_close_input(&fmt_ctx);
return;
ret6:
av_frame_free(&frame);
ret5:
av_packet_free(&pkt);
ret4:
avcodec_close(cdc_ctx);
ret3:
avcodec_free_context(&cdc_ctx);
ret2:
avformat_close_input(&fmt_ctx);
ret1:
exit(1);
}

int main(int argc, const char *argv[])
{
if (argc < 3)
{
fprintf(stderr, "Uage:<input file> <output file>\n");
exit(0);
}

decode_audio(argv[1], argv[2]);

return 0;
}

注：音频解码后，数据在AVFrame结构体中，如果采样格式是fltp，则左通道在AVFrame->data[0]中，右通道在AVFrame->data[1]中；采样格式是S16P，则左右通道交错保存在AVFrame->data[0]中

下载

Github：https://github.com/newbie-plan/decode_audio