FFmpeg 2.0 atempo变速音频出现噪声及SoundTouch实现音频变速

修订：2017.3.6 22:51

据团队测试，基于FFmpeg 0.10.16 "Freedom"进行atempo滤镜变速音频在开始时不会有明显噪声（ci ci ci声），特别是慢速情况下，转码命令如下所示。升级为FFmpeg 2.x及FFmpeg 3.x，相同操作音质明显变差。

ffmpeg -i source.wav -filter:a "atempo=0.5, atempo=0.5" -vn destination.wav

失败地NDK直接翻译AVFilter模块尝试

尝试直接通过NDK编译FFmpeg 0.10.16的AVFilter模块，因其依赖关系较为复杂，不少文件又引用了libavcodec、libavformat等模块，处理起来需要较大工作量。

尝试SoundTouch

简单起见，使用SoundTouch Audio Processing Library实现音频变速。它只支持WAV格式，可先由FFmpeg解码AAC等数据，再进行处理。
SoundTouch使用的音频处理算法参考为Time and pitch scaling in audio processing，其实和FFmpeg一样都使用了wsola算法。

下载SoundTouch源码，在source目录有Android项目Android-lib，它在Application.mk中没定义Android版本，具体版本内容写在AndroidManifest.xml。其实这并不会令NDK编译成它指定的版本，因为执行ndk-build时有如下日志。

Android NDK: WARNING: APP_PLATFORM android-19 is larger than android:minSdkVersion 11 in /soundtouch/source/Android-lib/AndroidManifest.xml

由于需要编译成动态库，给Application.mk添加了版本信息。

APP_PLATFORM := android-11

将编译后的动态库放到其他工程中，链接时出现未定义符号问题，原因是Android.mkd中定义了隐藏符号，编译指令如下所示。

# Custom Flags:
# -fvisibility=hidden : don't export all symbols
#LOCAL_CFLAGS += -fvisibility=hidden -I ../../../include -fdata-sections -ffunction-sections

SoundTouch在iOS、Android上使用存在的问题

1、NDK链接时动态库符号被隐藏
屏蔽Android.mk相关指令即可。

2、PCM存储格式及平面音频
默认情况下，SoundTouch头文件定义PCM为单精度浮点数（float）。而通常在Android上播放PCM是16位整形，根据之前参考过的资料，不使用float格式处理PCM是因为浮点数计算在armeabi-v7a之前都是软实现，性能较差。
当配合FFmpeg使用时，比如解码mp3得到的是s16p，此时需要将左右平面（左右声道）混合成一个平面，比如LR LR LR，再传递给SoundTouch处理。

学习资料

WELEN写了不少音频信号处理的博客，可以参考阅读。