音频解码

开发者可以调用本模块的Native API接口，完成音频解码，即将媒体数据解码为PCM码流。

当前支持的解码能力如下:

适用场景

• 音频播放

  在播放音频之前，需要先解码音频，再将数据输送到硬件扬声器播放。

• 音频渲染

  在对音频文件进行音效处理之前，需要先解码再由音频处理模块进行音频渲染。

• 音频编辑

  音频编辑（如调整单个声道的播放倍速等）需要基于PCM码流进行，所以需要先将音频文件解码。

开发指导

详细的API说明请参考API文档。 参考以下示例代码，完成音频解码的全流程，包括：创建解码器，设置解码参数（采样率/码率/声道数等），开始，刷新，重置，销毁资源。

在应用开发过程中，开发者应按一定顺序调用方法，执行对应操作，否则系统可能会抛出异常或生成其他未定义的行为。具体顺序可参考下列开发步骤及对应说明。

如下为音频解码调用关系图：

在 CMake 脚本中链接动态库

target_link_libraries(sample PUBLIC libnative_media_codecbase.so)
target_link_libraries(sample PUBLIC libnative_media_core.so)
target_link_libraries(sample PUBLIC libnative_media_acodec.so)

开发步骤

1. 添加头文件。

   #include <multimedia/player_framework/native_avcodec_audiocodec.h>
   #include <multimedia/native_audio_channel_layout.h>
   #include <multimedia/player_framework/native_avcapability.h>
   #include <multimedia/player_framework/native_avcodec_base.h>
   #include <multimedia/player_framework/native_avformat.h>
   #include <multimedia/player_framework/native_avbuffer.h>
   

2. 创建解码器实例对象，OH_AVCodec *为解码器实例指针。

   //c++标准库命名空间
   using namespace std;
   // 通过 codecname 创建解码器
   OH_AVCapability *capability = OH_AVCodec_GetCapability(OH_AVCODEC_MIMETYPE_AUDIO_MPEG, false);
   const char *name = OH_AVCapability_GetName(capability);
   OH_AVCodec *audioDec_ = OH_AudioCodec_CreateByName(name);
   

   // 设置判定是否为编码；设置false表示当前是解码。
   bool isEncoder = false;
   // 通过 Mimetype 创建解码器
   OH_AVCodec *audioDec_ = OH_AudioCodec_CreateByMime(OH_AVCODEC_MIMETYPE_AUDIO_MPEG, isEncoder);
   

   // 初始化队列
   class ADecBufferSignal {
   public:
       std::mutex inMutex_;
       std::mutex outMutex_;
       std::mutex startMutex_;
       std::condition_variable inCond_;
       std::condition_variable outCond_;
       std::condition_variable startCond_;
       std::queue<uint32_t> inQueue_;
       std::queue<uint32_t> outQueue_;
       std::queue<OH_AVBuffer *> inBufferQueue_;
       std::queue<OH_AVBuffer *> outBufferQueue_;
   };
   ADecBufferSignal *signal_;
   

3. 调用OH_AudioCodec_RegisterCallback()注册回调函数。
   注册回调函数指针集合OH_AVCodecCallback，包括：

   • OH_AVCodecOnError：解码器运行错误。
   • OH_AVCodecOnStreamChanged：码流信息变化，如声道变化等。
   • OH_AVCodecOnNeedInputBuffer：运行过程中需要新的输入数据，即解码器已准备好，可以输入数据。
   • OH_AVCodecOnNewOutputBuffer：运行过程中产生了新的输出数据，即解码完成。

   开发者可以通过处理该回调报告的信息，确保解码器正常运转。

   // OH_AVCodecOnError回调函数的实现
   static void OnError(OH_AVCodec *codec, int32_t errorCode, void *userData)
   {
       (void)codec;
       (void)errorCode;
       (void)userData;
   }
   // OH_AVCodecOnStreamChanged回调函数的实现
   static void OnOutputFormatChanged(OH_AVCodec *codec, OH_AVFormat *format, void *userData)
   {
       (void)codec;
       (void)format;
       (void)userData;
   }
   // OH_AVCodecOnNeedInputBuffer回调函数的实现
   static void OnInputBufferAvailable(OH_AVCodec *codec, uint32_t index, OH_AVBuffer *data, void *userData)
   {
       (void)codec;
       ADecBufferSignal *signal = static_cast<ADecBufferSignal *>(userData);
       unique_lock<mutex> lock(signal->inMutex_);
       signal->inQueue_.push(index);
       signal->inBufferQueue_.push(data);
       signal->inCond_.notify_all();
       // 解码输入码流送入inBufferQueue_队列
   }
   // OH_AVCodecOnNewOutputBuffer回调函数的实现
   static void OnOutputBufferAvailable(OH_AVCodec *codec, uint32_t index, OH_AVBuffer *data, void *userData)
   {
       (void)codec;
       ADecBufferSignal *signal = static_cast<ADecBufferSignal *>(userData);
       unique_lock<mutex> lock(signal->outMutex_);
       signal->outQueue_.push(index);
       signal->outBufferQueue_.push(data);
       signal->outCond_.notify_all();
       // 将对应输出buffer的 index 送入outQueue_队列
       // 将对应解码完成的数据data送入outBufferQueue_队列
   }
   signal_ = new ADecSignal();
   OH_AVCodecCallback cb_ = {&OnError, &OnOutputFormatChanged, &OnInputBufferAvailable, &OnOutputBufferAvailable};
   int32_t ret = OH_AudioCodec_RegisterCallback(audioDec_, cb_, signal_);
   if (ret != AVCS_ERR_OK) {
       // 异常处理
   }
   

4. 调用OH_AudioCodec_Configure()配置解码器。 配置选项key值说明：

// 设置解码分辨率
int32_t ret;
// 配置音频采样率（必须）
constexpr uint32_t DEFAULT_SMAPLERATE = 44100; 
// 配置音频码率（必须）
constexpr uint32_t DEFAULT_BITRATE = 32000;
// 配置音频声道数（必须）
constexpr uint32_t DEFAULT_CHANNEL_COUNT = 2;
// 配置最大输入长度（可选）
constexpr uint32_t DEFAULT_MAX_INPUT_SIZE = 1152;
// 配置是否为ADTS解码（acc）
constexpr uint32_t DEFAULT_AAC_TYPE = 1;
OH_AVFormat *format = OH_AVFormat_Create();
// 写入format
OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_AUD_SAMPLE_RATE, DEFAULT_SMAPLERATE);
OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_BITRATE, DEFAULT_BITRATE);
OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_AUD_CHANNEL_COUNT, DEFAULT_CHANNEL_COUNT);
OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_MAX_INPUT_SIZE, DEFAULT_MAX_INPUT_SIZE);
OH_AVFormat_SetIntValue(format, OH_MD_KEY_AAC_IS_ADTS, DEFAULT_AAC_TYPE);
// 配置解码器
ret = OH_AudioCodec_Configure(audioDec_, format);
if (ret != AV_ERR_OK) {
    // 异常处理
}

5. 调用OH_AudioCodec_Prepare()，解码器就绪。

   ret = OH_AudioCodec_Prepare(audioDec_);
   if (ret != AV_ERR_OK) {
       // 异常处理
   }
   

6. 调用OH_AudioCodec_Start()启动解码器，进入运行态。

   unique_ptr<ifstream> inputFile_ = make_unique<ifstream>();
   unique_ptr<ofstream> outFile_ = make_unique<ofstream>();
   // 打开待解码二进制文件路径
   inputFile_->open(inputFilePath.data(), ios::in | ios::binary); 
   // 配置解码文件输出路径
   outFile_->open(outputFilePath.data(), ios::out | ios::binary);
   // 开始解码
   ret = OH_AudioCodec_Start(audioDec_);
   if (ret != AV_ERR_OK) {
       // 异常处理
   }
   

7. 调用OH_AudioCodec_PushInputBuffer()，写入待解码的数据。

   如果是结束，需要对flag标识成AVCODEC_BUFFER_FLAGS_EOS。

   uint32_t index = signal_->inQueue_.front();
   auto buffer = signal_->inBufferQueue_.front();
   int64_t size;
   int64_t pts;
   inputFile_.read(reinterpret_cast<char *>(&size), sizeof(size));
   inputFile_.read(reinterpret_cast<char *>(&pts), sizeof(pts));
   inputFile_.read((char *)OH_AVMemory_GetAddr(buffer), size);
   OH_AVCodecBufferAttr attr = {0};
   if (inputFile_->eof()) {
       attr.size = 0;
       attr.flags = AVCODEC_BUFFER_FLAGS_EOS;
   } else {
       attr.size = size;
       attr.flags = AVCODEC_BUFFER_FLAGS_NONE;
   }
   OH_AVBuffer_SetBufferAttr(buffer, &attr);
   int32_t ret = OH_AudioCodec_PushInputBuffer(audioDec_, index);
   if (ret != AV_ERR_OK) {
       // 异常处理
   }
   

8. 调用OH_AudioCodec_FreeOutputBuffer()，输出解码后的PCM码流。

   uint32_t index = signal_->outQueue_.front();
   OH_AVBuffer *data = signal_->outBufferQueue_.front();
   // 获取buffer attributes
   OH_AVCodecBufferAttr attr = {0};
   ret = OH_AVBuffer_GetBufferAttr(data, &attr);
   if (ret != AV_ERR_OK) {
       // 异常处理
   }
   // 将解码完成数据data写入到对应输出文件中
   pcmOutputFile_.write(reinterpret_cast<char *>(OH_AVBuffer_GetAddr(data)), attr.size);
   ret = OH_AudioCodec_FreeOutputBuffer(audioDec_, index);
   if (ret != AV_ERR_OK) {
       // 异常处理
   }
   if (attr.flags == AVCODEC_BUFFER_FLAGS_EOS) {
       // 结束
   }
   

9. （可选）调用OH_AudioCodec_Flush()刷新解码器。 调用OH_AudioCodec_Flush()后，解码器仍处于运行态，但会将当前队列清空，将已解码的数据释放。 此时需要调用OH_AudioCodec_Start()重新开始解码。 使用情况：

   • 在文件EOS之后，需要调用刷新
   • 在执行过程中遇到可继续执行的错误时（即OH_AudioCodec_IsValid 为true）调用

   // 刷新解码器 audioDec_
   ret = OH_AudioCodec_Flush(audioDec_);
   if (ret != AV_ERR_OK) {
       // 异常处理
   }
   // 重新开始解码
   ret = OH_AudioCodec_Start(audioDec_);
   if (ret != AV_ERR_OK) {
       // 异常处理
   }
   

10. （可选）调用OH_AudioCodec_Reset()重置解码器。 调用OH_AudioCodec_Reset()后，解码器回到初始化的状态，需要调用OH_AudioCodec_Configure()重新配置，然后调用OH_AudioCodec_Start()重新开始解码。

    // 重置解码器 audioDec_
    ret = OH_AudioCodec_Reset(audioDec_);
    if (ret != AV_ERR_OK) {
        // 异常处理
    }
    // 重新配置解码器参数
    ret = OH_AudioCodec_Configure(audioDec_, format);
    if (ret != AV_ERR_OK) {
    // 异常处理
    }
    

11. 调用OH_AudioCodec_Stop()停止解码器。

    // 终止解码器 audioDec_
    ret = OH_AudioCodec_Stop(audioDec_);
    if (ret != AV_ERR_OK) {
        // 异常处理
    }
    

12. 调用OH_AudioCodec_Destroy()销毁解码器实例，释放资源。

    说明： 不要重复销毁解码器

    // 调用OH_AudioCodec_Destroy, 注销解码器
    ret = OH_AudioCodec_Destroy(audioDec_);
    if (ret != AV_ERR_OK) {
        // 异常处理
    } else {
        audioDec_ = NULL; // 不可重复destroy
    }
    

相关实例

针对音频解码，有以下相关实例可供参考：

• 音频解码