前言

mp4的音频流通常是aac编码，我们做音视频采集的时候就需要将，采集的音频PCM编码成aac，然后再打包进mp4，而aac编解码库中fdk-aac是性能较好的，使用方式也比较简单。在C++项目中使用，通常再做一层封装，提高模块的复用性和替换性。本文将展示C++将fdk-aac封装成一个编码对象，以及使用示例。

一、接口设计

由于我前面的文章已经给出了fdk-aac的使用示例：《Windows上使用vs编译fdk-aac》，所以在这里直接设计对象的接口。

/// <summary>
/// aac编码对象
/// 所有方法采用异常处理进行错误提示，使用时注意使用try-catch，抛出对象为std::exception。
/// 构造方法参数的声道数是最大缓存数量，并非实际声道数，实际声道数由SetChannelMode方法确定，本版本需要确保SetChannelMode的声道数与构造方法参数的声道数一致。
/// </summary>
class FdkaacEncoder {public:/// <summary>/// 编码数据到达事件参数/// </summary>class EncodedDataArrivedEventArgs {public:/// <summary>/// 音频帧/// </summary>AudioCodingFrame Frame;};/// <summary>/// 编码数据到达事件/// </summary>std::function<void(void*,EncodedDataArrivedEventArgs*)> EncodedDataArrived;/// <summary>/// 构造方法/// </summary>/// <param name="">编码参数</param>FdkaacEncoder(SoundFormat format);/// <summary>/// 析构方法/// </summary>~FdkaacEncoder();/// <summary>/// 获取声音格式/// </summary>/// <returns>声音格式</returns>SoundFormat GetSoundFormat();/// <summary>/// 设置比特率/// </summary>/// <param name="value">比特率，单位byte</param>void SetBitrate(int value);/// <summary>/// 获取比特率/// </summary>/// <returns>比特率，单位byte</returns>int GetBitrate();/// <summary>/// 设置封装类型/// </summary>/// <param name="value">封装类型</param>void SetTransportType(TransportType value);/// <summary>/// 获取封装类型/// </summary>/// <returns>封装类型</returns>TransportType GetTransportType();/// <summary>/// 设置比特率模式（CBR、VBR）/// </summary>/// <param name="value">比特率模式</param>void SetBitrateMode(BitrateModde value);/// <summary>/// 获取比特率模式（CBR、VBR）/// </summary>/// <returns>比特率模式</returns>BitrateModde GetBitrateMode();/// <summary>/// 设置声道顺序/// </summary>/// <param name="value">声道顺序</param>void SetChannelOrder(ChannelOrder value);/// <summary>/// 获取声道顺序/// </summary>/// <returns>声道顺序</returns>ChannelOrder GetChannelOrder();/// <summary>/// 设置声道模式，声道数需要小于等于构造方法设置的声道数。/// </summary>/// <param name="value">声道模式</param>void SetChannelMode(ChannelMode value);/// <summary>/// 获取声道模式/// </summary>/// <returns></returns>ChannelMode GetChannelMode();/// <summary>/// 设置频段复制模式/// </summary>/// <param name="value">频段复制模式</param>void SetSbrMode(SbrMode value);/// <summary>/// 获取频段复制模式/// </summary>/// <returns>频段复制模式</returns>SbrMode GetSbrMode();/// <summary>/// 设置AOT/// </summary>/// <param name="">AOT</param>void SetAudioObjectType(AudioObjectType);/// <summary>/// 获取AOT/// </summary>/// <returns>AOT</returns>AudioObjectType GetAudioObjectType();/// <summary>/// 写入音频数据/// 注意数据长度不能过大,否则导致音频不正常，建议2048。/// </summary>/// <param name="data">音频数据</param>/// <param name="dataLength">数据长度</param>void Write(unsigned char* data, int dataLength);
}

二、完整代码

对上述接口进行实现，进过调试、测试得到如下完整代码：
vs2019项目包含使用示例、所有接口测试程序及测试音频文件。
https://download.csdn.net/download/u013113678/78957355

三、使用示例

将wav文件编码成acc文件。其中WavFileReader对象参考：《C++ 读取wav文件中的PCM数据》

1.双声道

#include<stdio.h>
#include<exception>
#include"WavFileReader.h"
#include"FdkaacEncoder.h"
void main(int argc, char* argv[])
{FILE* f=nullptr;try {     //wav文件读取对象AC::WavFileReader wr;//aac编码对象//其中参数的声道数是最大缓存数量，并非实际声道数，实际声道数由SetChannelMode方法确定，本版本需要确保SetChannelMode的声道数与构造方法参数的声道数一致。AC::FdkaacEncoder fe({ 2 ,44100 ,16 });unsigned char buf[2048];//设置参数fe.SetSbrMode(AC::SbrMode_Disable);fe.SetAudioObjectType(AC::AudioObjectType::AUDIOOBJECTTYPE_AAC_LC);fe.SetBitrate(128 * 1024);fe.SetChannelMode(AC::ChannelMode::CHANNELMODE_2);fe.SetChannelOrder(AC::CHANNELORDER_WAV);fe.SetBitrateMode(AC::BitrateModde::BITRATEMODDE_CBR);fe.SetTransportType(AC::TRANSPORTTYPE_MP4_ADTS);//注册编码数据到达事件fe.EncodedDataArrived = [&](auto s, auto e) {//将得到的编码数据写入文件fwrite(e->Frame.Data, 1, e->Frame.DataLength, f);};//创建aac文件f = fopen("test_music.aac", "wb+");if (!f){throw std::exception("create aac file fail,create name:test_music.aac");}//打开wav文件if (!wr.OpenWavFile("test_music.wav")){throw std::exception("open wav file fail,filename:test_music.wav");}    while (1){   //读取wav中的pcm数据int size = wr.ReadData(buf, 2048);if (size < 1)break;//将pcm数据写入编码器fe.Write(buf, size);}  printf("encode completed\n");}catch(std::exception e){printf("%s\n",e.what());}catch (...) {printf("unknown errror\n");}if(f)fclose(f);
}

2.单声道

#include<stdio.h>
#include<exception>
#include"WavFileReader.h"
#include"FdkaacEncoder.h"
void main(int argc, char* argv[])
{FILE* f = nullptr;try {//wav文件读取对象AC::WavFileReader wr;//aac编码对象//其中参数的声道数是最大缓存数量，并非实际声道数，实际声道数由SetChannelMode方法确定，本版本需要确保SetChannelMode的声道数与构造方法参数的声道数一致。AC::FdkaacEncoder fe({ 1 ,44100 ,16 });unsigned char buf[2048];//设置参数fe.SetSbrMode(AC::SbrMode_Disable);fe.SetAudioObjectType(AC::AudioObjectType::AUDIOOBJECTTYPE_AAC_LC);fe.SetBitrate(128 * 1024);fe.SetChannelMode(AC::ChannelMode::CHANNELMODE_1);fe.SetChannelOrder(AC::CHANNELORDER_WAV);fe.SetBitrateMode(AC::BitrateModde::BITRATEMODDE_CBR);fe.SetTransportType(AC::TRANSPORTTYPE_MP4_ADTS);//注册编码数据到达事件fe.EncodedDataArrived = [&](auto s, auto e) {//将得到的编码数据写入文件fwrite(e->Frame.Data, 1, e->Frame.DataLength, f);};//创建aac文件f = fopen("test_music_1ch441s16b.aac", "wb+");if (!f){throw std::exception("create aac file fail,create name:test_music_1ch441s16b.aac");}//打开wav文件if (!wr.OpenWavFile("test_music_1ch441s16b.wav")){throw std::exception("open wav file fail,filename:test_music_1ch441s16b.wav");}while (1){   //读取wav中的pcm数据int size = wr.ReadData(buf, 2048);if (size < 1)break;//将pcm数据写入编码器fe.Write(buf, size);}printf("encode completed\n");}catch (std::exception e) {printf("%s\n", e.what());}catch (...) {printf("unknown errror\n");}if (f)fclose(f);
}

总结

以上就是今天要讲的内容，将编码器设计成对象可以灵活的使用在项目中，尤其需要使用设计模式，比如原型模式：一个aac编码器接口可以有不同的实现fdk-aac只是其中一种实现，写好的代码可以随意切换编码器对象。或者策略模式，设计一个编码器接口，调用时根据编码格式选择合适的编码器。总的来说，这个对象的设计和实现不算特别难，就是在细节的地方需要注意，比如错误提示，边界值处理等。

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C++ 使用fdk-aac对音频编码

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