AAC的ADTS头文件信息介绍

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作者：谭东

时间：2016年10月28日

环境：Windows 7

ADTS是Audio Data Transport Stream的简称。

是AAC音频文件常见的传输格式。

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。

下面分析下ADTS头文件结构和信息：

AAC音频文件的每一帧由ADTS Header和AAC Audio Data组成。

大家可以用AAC Audio ES Viewer工具来查看AAC的ADTS Header。

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();

先来看：adts_fixed_header();

• syncword ：总是0xFFF, 代表一个ADTS帧的开始, 用于同步.
  解码器可通过0xFFF确定每个ADTS的开始位置.
  因为它的存在，解码可以在这个流中任何位置开始, 即可以在任意帧解码。
• ID：MPEG Version: 0 for MPEG-4，1 for MPEG-2
• Layer：always: '00'
• protection_absent：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
  profile的值等于 Audio Object Type的值减1.
  profile = MPEG-4 Audio Object Type - 1
• sampling_frequency_index：采样率的下标
• channel_configuration：声道数，比如2表示立体声双声道

接下来看下adts_variable_header();

• aac_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。
  (一个AAC原始帧包含一段时间内1024个采样及相关数据)

两个头文件就讲到这里。

这里给出JAVA和Android里的给AAC添加ADTS头文件的部分方法代码，针对ByteBuffer。

[java] view plain copy

 

1. /** 
2.   * 添加ADTS头 
3.   * 
4.   * @param packet 
5.   * @param packetLen 
6.   */  
7.  private void addADTStoPacket(byte[] packet, int packetLen) {  
8.      int profile = 2; // AAC LC  
9.      int freqIdx = 4; // 44.1KHz  
10.      int chanCfg = 2; // CPE  
11.   
12.      // fill in ADTS data  
13.      packet[0] = (byte) 0xFF;  
14.      packet[1] = (byte) 0xF9;  
15.      packet[2] = (byte) (((profile - 1) << 6) + (freqIdx << 2) + (chanCfg >> 2));  
16.      packet[3] = (byte) (((chanCfg & 3) << 6) + (packetLen >> 11));  
17.      packet[4] = (byte) ((packetLen & 0x7FF) >> 3);  
18.      packet[5] = (byte) (((packetLen & 7) << 5) + 0x1F);  
19.      packet[6] = (byte) 0xFC;  
20.  }  

这里是调用：（可根据自己需求，这里的AudioBufFrame是我们自己项目里的类，其实就是个ByteBuffer封装的类）

[java] view plain copy

 

1. AudioBufFrame audioBufFrame = (AudioBufFrame) o;  
2.         int outBufferSize = audioBufFrame.buf.limit() + 7;  
3.         byte[] aacBytes = new byte[outBufferSize];  
4.         try {  
5.             if (!write) {  
6.                 fout = new FileOutputStream(MyConfiguration.VIDEO_PATH + "/audio.aac");  
7.                 write = true;  
8.             }  
9.             addADTStoPacket(aacBytes, outBufferSize);  
10.             audioBufFrame.buf.get(aacBytes, 7, audioBufFrame.buf.limit());  
11.             fout.write(aacBytes);  
12.         } catch (IOException e) {  
13.             e.printStackTrace();  
14.         }  

下面是FFMPEG参考的C的添加ADTS头文件代码，供大家参考。

[java] view plain copy

 

1. int ff_adts_write_frame_header(ADTSContext *ctx,    
2.                                uint8_t *buf, int size, int pce_size)    
3. {    
4.     PutBitContext pb;    
5.     
6.     init_put_bits(&pb, buf, ADTS_HEADER_SIZE);    
7.     
8.     /* adts_fixed_header */    
9.     put_bits(&pb, 12, 0xfff);   /* syncword */    
10.     put_bits(&pb, 1, 0);        /* ID */    
11.     put_bits(&pb, 2, 0);        /* layer */    
12.     put_bits(&pb, 1, 1);        /* protection_absent */    
13.     put_bits(&pb, 2, ctx->objecttype); /* profile_objecttype */    
14.     put_bits(&pb, 4, ctx->sample_rate_index);    
15.     put_bits(&pb, 1, 0);        /* private_bit */    
16.     put_bits(&pb, 3, ctx->channel_conf); /* channel_configuration */    
17.     put_bits(&pb, 1, 0);        /* original_copy */    
18.     put_bits(&pb, 1, 0);        /* home */    
19.     
20.     /* adts_variable_header */    
21.     put_bits(&pb, 1, 0);        /* copyright_identification_bit */    
22.     put_bits(&pb, 1, 0);        /* copyright_identification_start */    
23.     put_bits(&pb, 13, ADTS_HEADER_SIZE + size + pce_size); /* aac_frame_length */    
24.     put_bits(&pb, 11, 0x7ff);   /* adts_buffer_fullness */    
25.     put_bits(&pb, 2, 0);        /* number_of_raw_data_blocks_in_frame */    
26.     
27.     flush_put_bits(&pb);    
28.     
29.     return 0;    
30. }