AAC ADTS格式分析

转自：

https://blog.csdn.net/jay100500/article/details/52955232

https://blog.csdn.net/andyhuabing/article/details/40983423

https://blog.csdn.net/liukun321/article/details/25337425

http://blog.chinaunix.net/uid-26084833-id-3416600.html

 

AAC的音频文件格式有ADIF ＆ ADTS：

 

ADIF：Audio Data Interchange Format 音频数据交换格式。这种格式的特征是可以确定的找到这个音频数据的开始，不需进行在音频数据流中间开始的解码，

即它的解码必须在明确定义的开始处进行。故这种格式常用在磁盘文件中。

 

ADTS的全称是Audio Data Transport Stream。是AAC音频的传输流格式。

AAC音频格式在MPEG-2（ISO-13318-7 2003）中有定义。AAC后来又被采用到MPEG-4标准中。

这种格式的特征是它是一个有同步字的比特流，解码可以在这个流中任何位置开始。它的特征类似于mp3数据流格式。

 

简单说，ADTS可以在任意帧解码，也就是说它每一帧都有头信息。ADIF只有一个统一的头，所以必须得到所有的数据后解码。

且这两种的header的格式也是不同的，目前一般编码后的和抽取出的都是ADTS格式的音频流。

 

有的时候当你编码AAC裸流的时候，会遇到写出来的AAC文件并不能在PC和手机上播放，很大的可能就是AAC文件的每一帧里缺少了ADTS头信息文件的包装拼接。

只需要加入头文件ADTS即可。一个AAC原始数据块长度是可变的，对原始帧加上ADTS头进行ADTS的封装，就形成了ADTS帧。

 

AAC音频文件的每一帧由ADTS Header和AAC Audio Data组成。结构体如下：

 

 

每一帧的ADTS的头文件都包含了音频的采样率，声道，帧长度等信息，这样解码器才能解析读取。
一般情况下ADTS的头信息都是7个字节，分为2部分：
adts_fixed_header();
adts_variable_header();
其一为固定头信息，紧接着是可变头信息。固定头信息中的数据每一帧都相同，而可变头信息则在帧与帧之间可变。

 

 

syncword ：同步头 总是0xFFF, all bits must be 1，代表着一个ADTS帧的开始

ID：MPEG标识符，0标识MPEG-4，1标识MPEG-2

Layer：always: '00'

protection_absent：表示是否误码校验。Warning, set to 1 if there is no CRC and 0 if there is CRC

profile：表示使用哪个级别的AAC，如01 Low Complexity(LC)--- AAC LC。有些芯片只支持AAC LC 。

在MPEG-2 AAC中定义了3种：

 

profile的值等于 Audio Object Type的值减1
profile = MPEG-4 Audio Object Type - 1

 

 

sampling_frequency_index：表示使用的采样率下标，通过这个下标在 Sampling Frequencies[ ]数组中查找得知采样率的值。

 

 

channel_configuration: 表示声道数，比如2表示立体声双声道

 

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

 

 接下来看下adts_variable_header();

 

 frame_length : 一个ADTS帧的长度包括ADTS头和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时, header length=9bytes
protection_absent=1时, header length=7bytes

adts_buffer_fullness：0x7FF 说明是码率可变的码流。
number_of_raw_data_blocks_in_frame：表示ADTS帧中有number_of_raw_data_blocks_in_frame + 1个AAC原始帧。
所以说number_of_raw_data_blocks_in_frame == 0 表示说ADTS帧中有一个AAC数据块。

 

下面是ADTS的AAC文件部分：

 

 

 

 

第一帧的帧头7个字节为：0xFF 0xF1 0x4C 0x40 0x20 0xFF 0xFC

 分析各个关键数值：

111111111111
0
00
1
01
0011
0
001
0
0
0
0
0000100000111(帧长度)
11111111111
00

计算帧长度：将二进制 0000100000111 转换成十进制为263。观察第一帧的长度确实为263个字节。

计算方法:（帧长度为13位，使用unsigned int来存储帧长数值）

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;

}