AAC介紹

AAC（Advanced Audio Coding）是一種現(xiàn)代的音頻編碼技術(shù)，用于數(shù)字音頻的傳輸和存儲領(lǐng)域。AAC是MPEG-2和MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)中的一部分，可提供更高質(zhì)量的音頻數(shù)據(jù)，并且相比于MP3等舊有音頻格式，AAC需要更少的比特率。

AAC通過使用一些高級的音頻編碼算法來實現(xiàn)更好的聲音質(zhì)量和更低的壓縮比。其中最重要的算法是信號掩蔽技術(shù)、短時頻譜分析和Psychoacoustic模型。這些算法使得AAC能夠在較低的比特率下保持更好的音質(zhì)，并且減少了由于壓縮而引入的失真和噪音。

AAC支持多種采樣率、聲道數(shù)和比特率，以滿足不同應(yīng)用場景的需求。它可以實現(xiàn)從8 kbps到320 kbps的不同比特率的音頻壓縮，同時實現(xiàn)CD音質(zhì)甚至更高的音樂體驗。

AAC還具有很好的靈活性和可擴(kuò)展性，包括高級音頻編碼（High Efficiency AAC，HE-AAC）、帶有SBR的HE-AAC v2和LC-AAC（Low Complexity AAC）等變體。此外，AAC還支持與其他多媒體技術(shù)（如H.264或MPEG-4）集成使用，并且支持多種容器格式（如MP4、3GP、M4A和ADTS等）。

總之，AAC是一種現(xiàn)代的音頻編碼技術(shù)，具有高質(zhì)量的音頻數(shù)據(jù)、較低的比特率、靈活性和可擴(kuò)展性等優(yōu)點。由于其廣泛應(yīng)用于數(shù)字音頻傳輸和存儲領(lǐng)域，它已經(jīng)成為音頻壓縮領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)之一。

AAC ADTS介紹

AAC（Advanced Audio Coding）是一種現(xiàn)代的音頻編碼技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于數(shù)字音頻傳輸和存儲領(lǐng)域。AAC可以提供更高質(zhì)量的音頻數(shù)據(jù)，同時相比MP3等舊有音頻格式，AAC需要更少的比特率。

ADTS（Audio Data Transport Stream）是AAC音頻流的容器格式，它是一種通過網(wǎng)絡(luò)傳輸音頻流的標(biāo)準(zhǔn)格式之一。ADTS文件包含了AAC音頻流中的各個元素，并且在音頻數(shù)據(jù)中添加了額外的信息，如同步標(biāo)記、采樣率、通道數(shù)等。

ADTS文件由多個部分組成，其中最重要的是頭部信息。頭部信息通常占據(jù)了整個文件中的前7到9個字節(jié)，其中包括了一個固定的同步標(biāo)記（syncword），該標(biāo)記用于確定音頻幀的邊界位置。進(jìn)一步的，頭部還包含了一些AAC音頻流的基礎(chǔ)信息，如聲道數(shù)、采樣率、比特率和編碼配置等。

在ADTS文件中，每個AAC音頻幀都以一個長度為7或9個字節(jié)的ADTS幀頭開始，其中包含了同步標(biāo)記、幀大小、采樣率、聲道數(shù)和其他元數(shù)據(jù)。接下來是AAC編碼的原始音頻數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)會被添加到ADTS幀中，以形成完整的音頻幀。

總之，ADTS是AAC音頻流的容器格式，提供了一種便捷的方式來傳輸和存儲AAC音頻流。通過ADTS，可以輕松地對AAC音頻進(jìn)行封裝和解封，以滿足各種應(yīng)用場景的需求。

AAC ADTS Header介紹

AAC ADTS（Audio Data Transport Stream）文件是AAC音頻流的一種容器格式，其中最重要的部分之一就是ADTS頭部信息。ADTS頭部信息占據(jù)了整個文件中的前7或9個字節(jié)，其中包括了一個固定的同步標(biāo)記（syncword），該標(biāo)記用于確定音頻幀的邊界位置。以下是對ADTS頭部信息中各個字段的詳細(xì)介紹：

1. 同步字(syncword)：2個字節(jié)（16位）
   同步字是ADTS文件的標(biāo)志符，它用于確定音頻幀的開始位置和結(jié)束位置，通常為0xFFF。

2. ID (MPEG Version)：1個字節(jié)（8位）
   ID指示使用的MPEG版本。值為0表示MPEG-4，值為1表示MPEG-2。

3. Layer：2個比特
   Layer定義了音頻流所屬的層級，對于AAC來說，其值為0。

4. Protection Absent：1個比特
   Protection Absent指示是否啟用CRC錯誤校驗。當(dāng)該比特為0時，表明音頻數(shù)據(jù)經(jīng)過CRC校驗，否則未經(jīng)過CRC校驗。

5. Profile：2個比特
   Profile指示編碼所使用的AAC規(guī)范類型，如AAC LC、AAC HE-AAC等。

6. Sampling Frequency Index (Sampling Rate)：4個比特
   Sampling Frequency Index表示采樣率的索引，它告訴解碼器當(dāng)前音頻數(shù)據(jù)的采樣率。這個值的范圍是0到15，每個值表示一個特定的采樣率。

7. Private Bit：1個比特
   Private Bit為私有比特，通常被設(shè)置為0，沒有實際作用。

8. Channel Configuration：3個比特
   Channel Configuration指示音頻的通道數(shù)，如單聲道、立體聲或多聲道等。

9. Originality：1個比特
   Originality指示編碼數(shù)據(jù)是否被原始產(chǎn)生，通常為0。

10. Home：1個比特
    Home bit通常被設(shè)置為0，沒有實際作用。

11. Emphasis：2個比特
    Emphasis指示對信號進(jìn)行強(qiáng)調(diào)處理的類型，一般不使用。

除了上述字段之外，ADTS頭部還包括文件長度和幀長度等信息。其中，文件長度指整個AAC ADTS文件的長度，而幀長度則指當(dāng)前ADTS幀所占的字節(jié)數(shù)。這些信息可以通過解析ADTS頭部來確定音頻幀的邊界，從而提取出原始的AAC音頻數(shù)據(jù)。

總之，AAC ADTS頭部信息包括同步字、ID、Layer、Protection Absent、Profile、Sampling Frequency Index、Private Bit、Channel Configuration、Originality、Home、Emphasis等各個字段，通過這些字段可以讀取AAC音頻流中的基礎(chǔ)信息，并確定音頻幀的邊界位置。

AAC ES介紹

AAC ES（AAC Elementary Stream）是AAC音頻編碼的一種基本數(shù)據(jù)格式，也是AAC音頻數(shù)據(jù)在流式傳輸和文件存儲中的常見格式之一。

AAC ES不同于其他容器格式（如MP4、M4A等），它不包含額外的元數(shù)據(jù)或結(jié)構(gòu)信息，僅包含未經(jīng)任何封裝或壓縮處理的原始音頻數(shù)據(jù)。這些原始數(shù)據(jù)可以作為音頻文件或流傳輸?shù)幕A(chǔ)，同時也可以用于對AAC音頻進(jìn)行轉(zhuǎn)碼、編輯或重組。

AAC ES 通常由一系列連續(xù)的AAC音頻幀組成，每個幀以一個特定的標(biāo)志符開始，該標(biāo)志符表示這是一個AAC音頻幀。在AAC ES中，每個音頻幀擁有相同的長度，但是并不一定包含相同數(shù)量的采樣點，因為采樣率和聲道數(shù)量可能會發(fā)生變化。

AAC ES 的另一個關(guān)鍵特征是其比特流順序，即數(shù)字音頻數(shù)據(jù)的組織方式。AAC ES 采用大端字節(jié)順序，其中高位字節(jié)排在前面，低位字節(jié)排在后面。此外，在AAC ES中，音頻數(shù)據(jù)按照從左到右、自上而下的順序排列，與典型的文本文件不同。

總之，AAC ES 是AAC音頻編碼的一種基本數(shù)據(jù)格式，它通常由一系列AAC音頻幀組成，并且不包含任何附加的元數(shù)據(jù)或結(jié)構(gòu)信息。AAC ES 可以作為音頻文件或流傳輸?shù)幕A(chǔ)，同時也可以用于對AAC音頻進(jìn)行轉(zhuǎn)碼、編輯或重組。由于其簡單性和靈活性，AAC ES 受到了廣泛的應(yīng)用，并且成為了數(shù)字音頻編碼領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)之一。

AAC ADTS格式分析

AAC?頻格式：Advanced Audio Coding(?級?頻解碼)，是?種由MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)定義的有損?頻壓縮格式，由Fraunhofer發(fā)展，Dolby, Sony和AT&T是主要的貢獻(xiàn)者。

ADIF：Audio Data Interchange Format ?頻數(shù)據(jù)交換格式。這種格式的特征是可以確定的找到這個?頻數(shù)據(jù)的開始，不需進(jìn)?在?頻數(shù)據(jù)流中間開始的解碼，即它的解碼必須在明確定義的開始處進(jìn)?。故這種格式常?在磁盤?件中。

ADTS的全稱是Audio Data Transport Stream。是AAC?頻的傳輸流格式。AAC?頻格式在MPEG-2（ISO-13318-7 2003）中有定義。AAC后來?被采?到MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)中。這種格式的特征是它是?個有同步字的?特流，解碼可以在這個流中任何位置開始。它的特征類似于mp3數(shù)據(jù)流格式。

簡單說，ADTS可以在任意幀解碼，也就是說它每?幀都有頭信息。ADIF只有?個統(tǒng)?的頭，所以必須得到所有的數(shù)據(jù)后解碼。

且這兩種的header的格式也是不同的，?前?般編碼后的和抽取出的都是ADTS格式的?頻流。兩者具體的組織結(jié)構(gòu)如下所示：

AAC的ADIF格式?下圖：

AAC的ADTS的?般格式?下圖：

空?處表示前后幀

有的時候當(dāng)你編碼AAC裸流的時候，會遇到寫出來的AAC?件并不能在PC和?機(jī)上播放，很?的可能就是AAC?件的每?幀?缺少了ADTS頭信息?件的包裝拼接。

只需要加?頭?件ADTS即可。?個AAC原始數(shù)據(jù)塊?度是可變的，對原始幀加上ADTS頭進(jìn)?ADTS的封裝，就形成了ADTS幀。

AAC?頻?件的每?幀由ADTS Header和AAC Audio Data組成。結(jié)構(gòu)體如下：

每?幀的ADTS的頭?件都包含了?頻的采樣率，聲道，幀?度等信息，這樣解碼器才能解析讀取。

?般情況下ADTS的頭信息都是7個字節(jié)，分為2部分：

adts_fixed_header();
adts_variable_header();

其?為固定頭信息，緊接著是可變頭信息。固定頭信息中的數(shù)據(jù)每?幀都相同，?可變頭信息則在幀與幀之間可變。

syncword ：同步頭 總是0xFFF, all bits must be 1，代表著?個ADTS幀的開始

ID：MPEG標(biāo)識符，0標(biāo)識MPEG-4，1標(biāo)識MPEG-2

Layer：always: ‘00’

protection_absent：表示是否誤碼校驗。Warning, set to 1 if there is no CRC and 0 if there is CRC

profile：表示使?哪個級別的AAC，如01 Low Complexity(LC)— AAC LC。有些芯?只?持AAC LC 。

在MPEG-2 AAC中定義了3種：

profile的值等于 Audio Object Type的值減1

profile = MPEG-4 Audio Object Type - 1

sampling_frequency_index：表示使?的采樣率下標(biāo)，通過這個下標(biāo)在Sampling Frequencies[ ]數(shù)組中查找得知采樣率的值。

channel_configuration: 表示聲道數(shù)，?如2表示?體聲雙聲道

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

接下來看下adts_variable_header();

frame_length : ?個ADTS幀的?度包括ADTS頭和AAC原始流.
frame length, this value must include 7 or 9 bytes of header length:
aac_frame_length = (protection_absent = = 1 ? 7 : 9) + size(AACFrame)
protection_absent=0時, header length=9bytes
protection_absent=1時, header length=7bytes
adts_buffer_fullness：0x7FF 說明是碼率可變的碼流。
number_of_raw_data_blocks_in_frame：表示ADTS幀中有number_of_raw_data_blocks_in_frame + 1個AAC原始幀。
所以說number_of_raw_data_blocks_in_frame == 0 表示說ADTS幀中有?個AAC數(shù)據(jù)塊。

下?是ADTS的AAC?件部分：
?字節(jié)開始

第?幀的幀頭7個字節(jié)為：0xFF 0xF1 0x4C 0x40 0x20 0xFF 0xFC
分析各個關(guān)鍵數(shù)值：
111111111111
0
00
1
01
0011
0
001
0
0
0
0
0000100000111(幀?度)
11111111111
00
計算幀?度：將?進(jìn)制 0000100000111 轉(zhuǎn)換成?進(jìn)制為263。觀察第?幀的?
度確實為263個字節(jié)。
計算?法:（幀?度為13位，使?unsigned int來存儲幀?數(shù)值）

unsigned int getFrameLength(unsigned char* str)
{
    if ( !str )
    {
        return 0;
    }
    unsigned int len = 0;
    int f_bit = str[3];
    int m_bit = str[4];
    int b_bit = str[5];
    len += (b_bit>>5);
    len += (m_bit<<3);
    len += ((f_bit&3)<<11);
    return len;
}

總結(jié)：AAC sequence三層

第一層：AAC sequence：多個AAC Frame。

第二層：AAC Frame：AAC header+AAC ES。

第三層：AAC ES。音頻數(shù)據(jù)，不包含header；flv，mp4的音頻數(shù)據(jù)來自這一層，也就是說不包含header。

注意：第2層的AAC Frame，一般下只有1個AAC ES，但也有可能有兩個AAC ES。這取決于number_of_raw_data_blocks_in_frame的值，如果是0，代表1個AAC ES；如果死1，代表代表2個AAC ES。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-457972.html

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