如何使用 Android MediaCodec 生成 AAC ADTS 基本流

我正在尝试做的事情：使用 Android 的 MediaCodec 将原始 PCM 音频样本编码为原始 AAC 文件。

我遇到的问题是：当我使用 FFMPEG 将生成的原始 AAC 文件打包到 M4A 容器中时，FFMPEG 抱怨文件中缺少编解码器参数。

Details:

由于我找不到任何生成输出AAC文件的音频编码器的MediaCodec示例代码，因此我尝试将视频编码器修改为音频编码器。原始代码在这里：源代码 https://android.googlesource.com/platform/cts/+/jb-mr2-release/tests/tests/media/src/android/media/cts/EncodeDecodeTest.java

我这样配置音频编码器：

    mEncoderFormat = MediaFormat.createAudioFormat("audio/mp4a-latm", (int)mAudioSampleRate, 2);

    // redundant?
    mEncoderFormat.setString(MediaFormat.KEY_MIME, "audio/mp4a-latm");
    mEncoderFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_AAC_PROFILE, 
                      MediaCodecInfo.CodecProfileLevel.AACObjectELD);
    mEncoderFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_SAMPLE_RATE, kSampleRates);
    mEncoderFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_BIT_RATE, kBitRates);
    mEncoderFormat.setInteger(MediaFormat.KEY_CHANNEL_COUNT, 2);
    testEncoderWithFormat("audio/mp4a-latm", mEncoderFormat);

    try {
        codec.configure(
                mEncoderFormat,
                null /* surface */,
                null /* crypto */,
                MediaCodec.CONFIGURE_FLAG_ENCODE);
    } catch (IllegalStateException e) {
        Log.e(TAG, "codec '" + componentName + "' failed configuration.");
        return;
    }
    Log.d(TAG, "  testEncoder configured with format = " + format);

然后我向编码器提供每帧 10 毫秒的 PCM 样本。编码器获取每一帧，生成一帧比特流，然后将比特流写入 FileOutputStream。循环一直持续到输入文件末尾。

代码运行到最后。我执行“adb pull”将生成的 AAC 文件从设备获取到我的 PC，并使用 FFMPEG 读取它。下面是命令和 FFMPEG 输出的错误：

$ ffmpeg -f aac -i BlessedNoColor_nexus7_api18.aac
ffmpeg version N-45739-g04bf2e7 Copyright (c) 2000-2012 the FFmpeg developers
  built on Oct 20 2012 00:20:36 with gcc 4.7.2 (GCC)
  configuration: --enable-gpl --enable-version3 --disable-pthreads --enable-runt
ime-cpudetect --enable-avisynth --enable-bzlib --enable-frei0r --enable-libass -
-enable-libopencore-amrnb --enable-libopencore-amrwb --enable-libfreetype --enab
le-libgsm --enable-libmp3lame --enable-libnut --enable-libopenjpeg --enable-libo
pus --enable-librtmp --enable-libschroedinger --enable-libspeex --enable-libtheo
ra --enable-libutvideo --enable-libvo-aacenc --enable-libvo-amrwbenc --enable-li
bvorbis --enable-libvpx --enable-libx264 --enable-libxavs --enable-libxvid --ena
ble-zlib
  libavutil      51. 76.100 / 51. 76.100
  libavcodec     54. 67.100 / 54. 67.100
  libavformat    54. 33.100 / 54. 33.100
  libavdevice    54.  3.100 / 54.  3.100
  libavfilter     3. 19.103 /  3. 19.103
  libswscale      2.  1.101 /  2.  1.101
  libswresample   0. 16.100 /  0. 16.100
  libpostproc    52.  1.100 / 52.  1.100
[aac @ 00000000002efae0] channel element 2.0 is not allocated
[aac @ 00000000003cf520] decoding for stream 0 failed
[aac @ 00000000003cf520] Could not find codec parameters for stream 0 (Audio: aac, 0 channels, s16): unspecified sample rate
Consider increasing the value for the 'analyzeduration' and 'probesize' options
[aac @ 00000000003cf520] Estimating duration from bitrate, this may be inaccurate

BlessedNoColor_nexus7_api18.aac: could not find codec parameters

我的问题：

1. 我在调用 codec.start() 之前已经配置了编码器。为什么生成的AAC文件缺少编解码器参数？
2. 在原始视频编解码器示例中，参数“csd-0”从编码器传递到解码器，但没有显式写入比特流文件。我需要将它们显式写入 AAC 文件吗？
3. 我将输入 PCM 样本划分为每帧 10ms，这并不一定会产生完整的输出数据包。对于每个输入帧，我只需将编码器输出的任何内容写入文件中。这值得担忧吗？

任何帮助将不胜感激。如果有一个示例项目可以完成我在这里尝试做的事情，那就太好了。如果我的源代码可以帮助你帮助我，我会发布它。我需要做一些清理工作。谢谢！

Edit：将标题从“MediaCodec 缺少编解码器参数生成的基本 AAC 文件”更改为“如何使用 Android MediaCodec 生成 AAC ADTS 基本流”

我最终生成了可以在 Android 设备和 Windows 主机上播放的 AAC 文件。我在这里发布我的解决方案，希望它可以帮助其他人。

首先，我之前关于 Android MediaCodec 编码器生成基本 AAC 流的假设并不准确。 MediaCodec 编码器生成原始 AAC 流。这就是文件无法播放的原因。原始AAC流需要转换成可播放的格式，例如ADTS http://wiki.multimedia.cx/index.php?title=ADTS溪流。我更改了这篇文章的标题以反映我的新理解。有另一个帖子 https://stackoverflow.com/questions/14934305/pcm-to-aac-conversion-using-mediacodec?rq=1问了类似的问题，并得到了很好的答案。然而，新手不一定能理解那里的简要说明。我第一次读那篇文章时不太明白。

因此，为了生成可以由媒体播放器播放的 AAC 比特流，我从 fadden 在第一个评论中给出的 EncoderTest 示例开始，但修改了原始代码以添加每个输出帧（访问单元）的 ADTS 标头，并将生成的流写入文件（用以下代码片段替换原始代码的第 248 至 267 行）：

if (index >= 0) {
    int outBitsSize   = info.size;
    int outPacketSize = outBitsSize + 7;    // 7 is ADTS size
    ByteBuffer outBuf = codecOutputBuffers[index];

    outBuf.position(info.offset);
    outBuf.limit(info.offset + outBitsSize);
    try {
        byte[] data = new byte[outPacketSize];  //space for ADTS header included
        addADTStoPacket(data, outPacketSize);
        outBuf.get(data, 7, outBitsSize);
        outBuf.position(info.offset);
        mFileStream.write(data, 0, outPacketSize);  //open FileOutputStream beforehand
    } catch (IOException e) {
        Log.e(TAG, "failed writing bitstream data to file");
        e.printStackTrace();
    }

    numBytesDequeued += info.size;

    outBuf.clear();
    codec.releaseOutputBuffer(index, false /* render */);
    Log.d(TAG, "  dequeued " + outBitsSize + " bytes of output data.");
    Log.d(TAG, "  wrote " + outPacketSize + " bytes into output file.");
}
else if (index == MediaCodec.INFO_OUTPUT_BUFFERS_CHANGED) {
}
else if (index == MediaCodec.INFO_OUTPUT_FORMAT_CHANGED) {
    codecOutputBuffers = codec.getOutputBuffers();
}

在循环之外，我定义了函数 addADTStoPacket，如下所示：

/**
 *  Add ADTS header at the beginning of each and every AAC packet.
 *  This is needed as MediaCodec encoder generates a packet of raw
 *  AAC data.
 *
 *  Note the packetLen must count in the ADTS header itself.
 **/
private void addADTStoPacket(byte[] packet, int packetLen) {
    int profile = 2;  //AAC LC
                      //39=MediaCodecInfo.CodecProfileLevel.AACObjectELD;
    int freqIdx = 4;  //44.1KHz
    int chanCfg = 2;  //CPE

    // fill in ADTS data
    packet[0] = (byte)0xFF;
    packet[1] = (byte)0xF9;
    packet[2] = (byte)(((profile-1)<<6) + (freqIdx<<2) +(chanCfg>>2));
    packet[3] = (byte)(((chanCfg&3)<<6) + (packetLen>>11));
    packet[4] = (byte)((packetLen&0x7FF) >> 3);
    packet[5] = (byte)(((packetLen&7)<<5) + 0x1F);
    packet[6] = (byte)0xFC;
}

我还添加了代码来控制如​​何停止生成 AAC ADTS 流，但这是特定于应用程序的，因此我不会在这里详细说明。通过所有这些更改，生成的 AAC 文件可以在 Android 设备和我的 Windows PC 上播放，并且 ffmpeg 对它们感到满意。