获取AAC音频的ADTS固定头部信息

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前言

调试嵌入式设备中播放aac音频的过程中，了解了aac音频格式，记录在此，防止遗忘。

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一、AAC音频中的ADTS

ADTS（Audio Data Transport Stream）是AAC（Advanced Audio Coding）音频编码格式的一种常见的封装格式。它用于将AAC音频数据以分帧的方式进行包装和传输。
ADTS封装格式将AAC音频数据按照一定格式进行组织，包括音频帧头信息和音频数据。每个ADTS帧由7个字节的帧头和音频数据组成。
帧头包含了音频帧的一些重要信息，如采样率、声道数、位率、编码类型等。音频数据是经过AAC压缩的音频信号，包含了实际的音频内容。
ADTS封装格式具有一定的错误容忍性和同步性。即使在传输过程中发生了丢包或错误，接收端仍然可以根据帧头信息正确地解析音频数据。此外，ADTS还可以通过添加同步头信息来实现同步传输，确保音频数据在接收端正确播放。
使用ADTS封装格式的好处是它的普遍性和兼容性。它被广泛支持和应用于各种音频播放器、设备和转码器中，包括流媒体传输、音频文件存储等场景。
需要注意的是，ADTS只是AAC的一种封装格式，而AAC编码格式还可以使用其他封装格式，如ADIF、LOAS等。根据具体的需求和使用环境，可以选择适合的AAC封装格式进行音频存储和传输。 【以上信息来源于ChatGPT】

二、解析ADTS信息

1.标准文档中介绍

ADTS 是一种用于传输 AAC 音频的文件格式，头部包含了一些关键信息。下面是各个字段的意义及其作用：

• syncword（12 位）：同步字，用于标识 ADTS 头部的开始，固定为 0xFFF。
• ID（1 位）：表示 MPEG 标准的版本，0 表示 MPEG-4，1 表示 MPEG-2。
• layer（2 位）：表示编码层次，一般设置为 0。
• protection_absent（1 位）：表示帧是否包含错误检测字，0 表示包含，1 表示不包含。
• profile（2 位）：表示 AAC 的编码配置文件。
• sampling_frequency_index（4 位）：表示采样频率的索引值。
• private_bit（1 位）：暂时不使用，一般设置为 0。
• channel_configuration（3 位）：表示音频通道的配置。
• original_copy（1 位）：表示原始数据复制标志，0 表示副本，1 表示原始数据。
• home（1 位）：暂时不使用，一般设置为 0。
• copyright_identification_bit（1 位）：版权标志位。
• copyright_identification_start（1 位）：表示此帧是否为版权开始。
• acc_frame_length（13 位）：表示 ADTS 帧的长度，包括头部和音频数据。
• adts_buffer_fullness（11 位）：表示音频缓冲区的填充量。
• number_of_raw_data_blocks_in_frame（2 位）：表示 ADTS 帧中的原始数据块数。

2.解析

typedef struct
{
	unsigned syncword : 12;
	unsigned ID : 1;
	unsigned layer : 2;
	unsigned protection_absent : 1;
	unsigned profile : 2;
	unsigned sampling_frequency_index : 4;
	unsigned private_bit : 1;
	unsigned channel_configuration : 3;
	unsigned original_copy : 1;
	unsigned home : 1;
	//variable
	unsigned copyright_identification_bit : 1;
	unsigned copyright_identification_start : 1;
	unsigned acc_frame_length : 13;
	unsigned adts_buffer_fullness : 11;
	unsigned number_of_raw_data_blocks_in_frame : 2;
} aac_adts_fixed_header_t;


int get_aac_header_from_adts(char *buf, int len, aac_adts_fixed_header_t *header)
{
	// 使用位操作解析 ADTS 固定头部
	header->syncword = ((buf[0] & 0x0F) << 8) | buf[1];
	header->ID = (buf[1] >> 3) & 0x01;
	header->layer = (buf[1] >> 1) & 0x03;
	header->protection_absent = buf[1] & 0x01;
	header->profile = (buf[2] >> 6) & 0x03;
	header->sampling_frequency_index = (buf[2] >> 2) & 0x0F;
	header->private_bit = (buf[2] >> 1) & 0x01;
	header->channel_configuration = ((buf[2] & 0x01) << 2) | (buf[3] >> 6);
	header->original_copy = (buf[3] >> 5) & 0x01;
	header->home = (buf[3] >> 4) & 0x01;
	header->copyright_identification_bit = (buf[3] >> 3) & 0x01;
	header->copyright_identification_start = (buf[3] >> 2) & 0x01;
	header->acc_frame_length = ((buf[3] & 0x03) << 11) | (buf[4] << 3) | (buf[5] >> 5);
	header->adts_buffer_fullness = ((buf[5] & 0x1F) << 6) | (buf[6] >> 2);
	header->number_of_raw_data_blocks_in_frame = buf[6] & 0x03;

	return 0;
}

上述代码通过位操作将adts头部信息全部取出来，其实常用的也就采样率和帧长度，因为aac音频是允许可变码率的，所以每一帧都有可能长度不一样。

3.采样率索引和值

解析adts信息里的sampling_frequency_index索引，需要找到对应实际的采样率值，以方便设置给解码器。

4.下载AAC标准文档

AAC标准文档下载链接

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