音视频数据处理(三)-AAC音频码流分析

一、AAC概述

AAC(Advanced Audio Coding),高级音频编码,是基于MPEG-2的音频编码技术,于1997年推出,主要用于取代MP3格式。2000年,随着MPEG-4标准的推出,AAC重新集成了新的技术(如SBR、PS等)特性,称之为MEPG-4 AAC。AAC共有9种规格,具体如下所示:

编号 规格 说明
1 MPEG-2 AAC LC 低复杂度规格
2 MPEG-2 AAC Main 主规格
3 MPEG-2 AAC SSR 可变采样率规格
4 MPEG-4 AAC LC 低复杂度规格
5 MPEG-4 AAC Main 主规格
6 MPEG-4 AAC SSR 可变采样率规格
7 MPEG-4 AAC LTP 长期预测规格
8 MPEG-4 AAC LD 低延迟规格
9 MPEG-4 AAC HE 高效率规格

AAC是一种高压缩比的音频压缩算法,本文主要从数据处理的角度对AAC音频码流进行分析。

二、AAC码流结构

AAC音频格式有两种:具体如下:

ADIF(Audio Data Interchange Format),音频数据交换格式:只有一个统一的头,必须得到所有数据后解码,适用于本地文件。

ADTS(Audio Data Transport Stream),音视数据传输流:每一帧都有头信息,可在任意帧解码,适用于传输流。

ADIF格式如下所示:

ADIF Header raw_data_stream

ADIF Header格式定义如下所示:

ADIF Header.png

ADTS码流是由连续的多个ADTS Frame组成的,ADTS Frame是由ADTS Header和AAC ES组成的,具体如下所示:

...... ADTS Header AAC ES ADTS Header AAC ES ......

ADTS Header,一般为7字节或9字节(有CRC校验),包含采样率、声道数、帧长度等信息,主要由adts_fixed_header、adts_variable_header、crc三部分组成。

adts_fixed_header:固定头,内容是不变的,每一帧的内容都相同,具体格式如下所示:

adts_fixed_header.png

syncword(12bit):同步字值为0xFFF,所有位为1。

ID(1bit):0表示MPEG-4,1表示MPEG-2。

layer(2bit):所有位值为0。

protection_absent(1bit):0表示有CRC,1表示没有CRC。

profile(2bit):配置级别,MPEG-2中定义profile取值如下图所示:

profile.png

sampling_frequency_index(4bit):采样频率,具体取值如下图所示:

sampling_frequency_index.png

private_bit(1bit):see ISO/IEC 11172-3, subclause 2.4.2.3 (Table 8)。

channel_configuration(3bit):表示声道数。

original/copy(1bit):编码默认值为0,解码忽略此值。

home(1bit):编码默认值为0,解码忽略此值。

adts_variable_header:可变头,内容是变化的,每一帧的内容存在变化,具体格式如下所示:

adts_variable_header.png

copyright_identification_bit(1bit):编码默认值为0,解码忽略此值。

copyright_identification_start(1bit):编码默认值为0,解码忽略此值。

frame_length(13bit):帧长度,即整个ADTS Frame的长度。

adts_buffer_fullness(11bit):默认值为0x7FF,表示可变码流。

number_of_raw_data_blocks_in_frame(2bit):其值加1表示ADTS Frame中原始数据块的个数。

三、AAC数据示例

利用UItraEdit工具打开一个AAC文件进行数据分析,如下图所示:

AAC.png

红色标注部分为ADTS Header,根据前文所述,第一个Header详细数据分析如下:

syncword(12bit):值为0xFFF。

ID(1bit):值为1,表示MPEG-2。

layer(2bit):值为0。

protection_absent(1bit):值为1,表示没有CRC。

profile(2bit):值为1,表示LC。

sampling_frequency_index(4bit):值为4,表示44100Hz。

private_bit(1bit):值为0。

channel_configuration(3bit):值为2,表示双通道。

original/copy(1bit):值为0。

home(1bit):值为0。

copyright_identification_bit(1bit):值为0。

copyright_identification_start(1bit):值为0。

frame_length(13bit):值为106,表示整个ADTS Frame的长度。

adts_buffer_fullness(11bit):值为0x7FF,表示可变码流。

number_of_raw_data_blocks_in_frame(2bit):值为0,表示ADTS Frame中原始数据块的个数为1。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,772评论 6 477
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,458评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,610评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,640评论 1 276
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,657评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,590评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,962评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,631评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,870评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,611评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,704评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,386评论 4 319
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,969评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,944评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,179评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 44,742评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,440评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容