上一篇文章中，我們針對PCM 數據，通過AudioToolBox將PCM 數據編碼成AAC 數據，并把AAC 數據添加ADTS Header，并把AAC格式的音頻數據寫入文件；
這一章呢，我們主要是用AudioToolBox把AAC數據 解碼成PCM格式，并利用AVFoundation框架把PCM數據 從揚聲器播放處理；
1. 音頻采集
關于音頻采集部分，上篇文章已經介紹過了，是采用 AVFoundation 框架 對AVCaptureSessionSession 進行封裝，添加音頻輸入源，然后添加 output輸出，通過采集音頻設備，最后通過代理方法拿到音頻流PCM 數據；這里不做過多贅述 ，可以參考上篇文章AudioToolBox 編碼AAC 或者直接看源碼：https://github.com/hunter858/OpenGL_Study
2. AAC數據獲取
AAC的原始數據，也是上篇文章介紹過的，通過 AudioEncoder 拿到的編碼后的AAC數據部分，不包含ADTS header部分；因為ADTS Header主要是寫入文件需要的；
通過AudioEncoder 的audioEncodeCallback 代理方法拿到編碼后的AAC 數據;
- (void)audioEncodeCallback:(NSData *)aacData;
3. AudioToolBox 創建
關于AudioToolBox的創建 和編碼部分一致，只是解碼部分，把input 和output的配置 做了一個調換（這么理解）；
這里我們創建一個AudioDecoder類封裝AudioToolBox對象，通過AudioConfig音頻配置來初始化 硬件編碼器所需要的一些參數 ；
源碼如下：
- (void)setupEncoder {
//輸出參數pcm
AudioStreamBasicDescription outputAudioDes = {0};
outputAudioDes.mSampleRate = (Float64)_config.sampleRate; //采樣率
outputAudioDes.mChannelsPerFrame = (UInt32)_config.channelCount; //輸出聲道數
outputAudioDes.mFormatID = kAudioFormatLinearPCM; //輸出格式
outputAudioDes.mFormatFlags = (kAudioFormatFlagIsSignedInteger | kAudioFormatFlagIsPacked); //編碼 12
outputAudioDes.mFramesPerPacket = 1; //每一個packet幀數 ；
outputAudioDes.mBitsPerChannel = 16; //數據幀中每個通道的采樣位數。
outputAudioDes.mBytesPerFrame = outputAudioDes.mBitsPerChannel / 8 *outputAudioDes.mChannelsPerFrame; //每一幀大小（采樣位數 / 8 *聲道數）
outputAudioDes.mBytesPerPacket = outputAudioDes.mBytesPerFrame * outputAudioDes.mFramesPerPacket; //每個packet大?。◣笮?* 幀數）
outputAudioDes.mReserved = 0; //對其方式 0(8字節對齊)
//輸入參數aac
AudioStreamBasicDescription inputAduioDes = {0};
inputAduioDes.mSampleRate = (Float64)_config.sampleRate;
inputAduioDes.mFormatID = kAudioFormatMPEG4AAC;
inputAduioDes.mFormatFlags = kMPEG4Object_AAC_LC;
inputAduioDes.mFramesPerPacket = 1024;
inputAduioDes.mChannelsPerFrame = (UInt32)_config.channelCount;
//填充輸出相關信息
UInt32 inDesSize = sizeof(inputAduioDes);
AudioFormatGetProperty(kAudioFormatProperty_FormatInfo, 0, NULL, &inDesSize, &inputAduioDes);
//獲取解碼器的描述信息(只能傳入software)
AudioClassDescription *audioClassDesc = [self getAudioCalssDescriptionWithType:outputAudioDes.mFormatID fromManufacture:kAppleSoftwareAudioCodecManufacturer];
/** 創建converter
參數1：輸入音頻格式描述
參數2：輸出音頻格式描述
參數3：class desc的數量
參數4：class desc
參數5：創建的解碼器
*/
OSStatus status = AudioConverterNewSpecific(&inputAduioDes, &outputAudioDes, 1, audioClassDesc, &_audioConverter);
if (status != noErr) {
NSLog(@"Error！：硬解碼AAC創建失敗, status= %d", (int)status);
return;
}
}
4. 解碼AAC
在通過 AudioEncoder 的 代理方法 - (void)audioEncodeCallback:(NSData *)aacData; 拿到編碼后的AAC 數據后，直接把 AAC數據送入解碼器，還原AAC數據至PCM格式；
關于解碼部分的源碼如下：
- (void)decodeAudioAACData:(NSData *)aacData {
if (!_audioConverter) { return; }
dispatch_async(_decoderQueue, ^{
//記錄aac 作為參數參入解碼回調函數
CCAudioUserData userData = {0};
userData.channelCount = (UInt32)_config.channelCount;
userData.data = (char *)[aacData bytes];
userData.size = (UInt32)aacData.length;
userData.packetDesc.mDataByteSize = (UInt32)aacData.length;
userData.packetDesc.mStartOffset = 0;
userData.packetDesc.mVariableFramesInPacket = 0;
//輸出大小和packet個數
UInt32 pcmBufferSize = (UInt32)(2048 * _config.channelCount);
UInt32 pcmDataPacketSize = 1024;
//創建臨時容器pcm
uint8_t *pcmBuffer = malloc(pcmBufferSize);
memset(pcmBuffer, 0, pcmBufferSize);
//輸出buffer
AudioBufferList outAudioBufferList = {0};
outAudioBufferList.mNumberBuffers = 1;
outAudioBufferList.mBuffers[0].mNumberChannels = (uint32_t)_config.channelCount;
outAudioBufferList.mBuffers[0].mDataByteSize = (UInt32)pcmBufferSize;
outAudioBufferList.mBuffers[0].mData = pcmBuffer;
//輸出描述
AudioStreamPacketDescription outputPacketDesc = {0};
//配置填充函數，獲取輸出數據
OSStatus status = AudioConverterFillComplexBuffer(_audioConverter, &AudioDecoderConverterComplexInputDataProc, &userData, &pcmDataPacketSize, &outAudioBufferList, &outputPacketDesc);
if (status != noErr) {
NSLog(@"Error: AAC Decoder error, status=%d",(int)status);
return;
}
//如果獲取到數據
if (outAudioBufferList.mBuffers[0].mDataByteSize > 0) {
NSData *rawData = [NSData dataWithBytes:outAudioBufferList.mBuffers[0].mData length:outAudioBufferList.mBuffers[0].mDataByteSize];
dispatch_async(_callbackQueue, ^{
[_delegate audioDecodeCallback:rawData];
});
}
free(pcmBuffer);
});
}
static OSStatus AudioDecoderConverterComplexInputDataProc( AudioConverterRef inAudioConverter, UInt32 *ioNumberDataPackets, AudioBufferList *ioData, AudioStreamPacketDescription **outDataPacketDescription, void *inUserData) {
CCAudioUserData *audioDecoder = (CCAudioUserData *)(inUserData);
if (audioDecoder->size <= 0) {
ioNumberDataPackets = 0;
return -1;
}
//填充數據
*outDataPacketDescription = &audioDecoder->packetDesc;
(*outDataPacketDescription)[0].mStartOffset = 0;
(*outDataPacketDescription)[0].mDataByteSize = audioDecoder->size;
(*outDataPacketDescription)[0].mVariableFramesInPacket = 0;
ioData->mBuffers[0].mData = audioDecoder->data;
ioData->mBuffers[0].mDataByteSize = audioDecoder->size;
ioData->mBuffers[0].mNumberChannels = audioDecoder->channelCount;
return noErr;
}
5. PCM 播放
拿到PCM數據后，如何驗證我們解碼是否成功，我們有2種辦法；
- 第一種方法是把
PCM保存下來使用ffmpeg進行播放； - 第二種方法是把 PCM 從揚聲器播放出來；
5.1 PCM播放（方法一）：
從沙盒拿到PCM 文件后，在終端鍵入如下命令 （記得安裝ffmpeg）
例子：ffplay -ar 44100 -ac 1 -f s16le -i /Users/pengchao/Desktop/2022_06_25_20:44:34.pcm
image.png
fplay -ar 44100 -ac 1 -f s16le -i ./201904091310_test.pcm
-ar 表示采樣率
-ac 表示音頻通道數
單聲道是 1，Android 中為 AudioFormat.CHANNEL_IN_MONO
雙聲道是 2，Android 中為 AudioFormat.CHANNEL_IN_STEREO
-f 表示 pcm 格式，sample_fmts + le(小端)或者 be(大端)
sample_fmts可以通過ffplay -sample_fmts來查詢
-i 表示輸入文件，這里就是 pcm 文件
5.2 PCM播放（方法二）
通過 AudioPCMPlayer 類，對PCM數據進行播放，這里AudioPCMPlayer 是一個 基于 AudioQueue的封裝；有興趣的同學可以去看源碼；
總結
源碼地址： 源碼地址 源碼地址： https://github.com/hunter858/OpenGL_Study/AVFoundation/AudiotoolBox-decoder
