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【Android RTMP】音频数据采集编码 ( 音频数据采集编码 | AAC 高级音频编码 | FAAC 编码器 | Ubuntu 交叉编译 FAAC 编码器 )

Android编码Ubuntu数据 编译 高级 采集 音频
2023-06-13 09:17:42 时间

文章目录

一、 音频数据采集、编码

1 . 音频数据采集 : Android 中有两种方式可以采集音频数据 ;

① Java 层使用 AudioRecord ;

② Native 层使用 OpenSL ES ;

2 . 音频数据编码 :

① 视频数据回顾 : 手机使用 Camera 采集 NV21 格式的图像数据 , x264 编码库将图像数据编码成 H.264 格式的视频数据 ;

② 音频数据编码 : 手机端采集 PCM 音频采样数据 , FAAC 编码库将 PCM 采样编码成 AAC 格式的音频数据 ;

二、 AAC 高级音频编码

1 . 高级音频编码 ( Advanced Audio Coding , AAC ) :

① MPEG-2 AAC 编码 : 初期 AAC 编码时基于 MPEG-2 有损数字音频压缩编码标准 , 称为 MPEG-2 AAC 编码 ;

② MPEG-4 AAC 编码 : 后期 AAC 编码又基于 MPEG-4 标准基础上添加了 PNS 技术 , 称为 MPEG-4 AAC 编码 ;

③ 与 MP3 编码对比 : AAC 压缩编码音质要高于 MP3 格式 ;

一般情况下 , 多媒体压缩格式 , 视频采用 H.264 格式压缩编码 , 音频采用 AAC 格式压缩编码 ;

三、 FAAC 编码器

1 . FAAC 编码器 : 在 Android 平台推荐使用 FAAC 编码器 , 免费 ; FAAC ( Freeware Advanced Audio Coder ) ;

2 . FAAC 编码器下载 :

① 官方网站 : 可以在 FAAC 官网 下载 FAAC 开源库 ;

② 下载 FAAC 编码库 : 点击此处 , 进入下载页面

上述界面中 FAAD2 是解码库 , FAAC 是编码库 ;

这里下载 FAAC Source code 中的 TAR.GZ 文件 ;

四、 Ubuntu 18.04.4 交叉编译 FAAC 编码器

1 . 将下载的 FAAC 编码器源码拷贝到 Ubuntu 的 /root/rtmp 目录下 ;

2 . 解压源码 :

$ tar xvf faac-1.29.9.2.tar.gz

3 . 查看源码路径 : 该源码中也有 configure 脚本 , 用于配置生成 Makefile 文件 ;

root@octopus:~/rtmp# cd faac-1.29.9.2
root@octopus:~/rtmp/faac-1.29.9.2# ls
aclocal.m4  ChangeLog  compile       config.h.in  configure     COPYING  docs      include  install-sh  ltmain.sh    Makefile.in  NEWS    TODO
AUTHORS     common     config.guess  config.sub   configure.ac  depcomp  frontend  INSTALL  libfaac     Makefile.am  missing      README

4 . 查看 configure 帮助信息 : 执行 ./configure --help 命令 , 可以查看编译配置信息 ;

$ ./configure --help

# 默认情况下, 编译 FAAC 时, 会同时编译静态库和动态库, Android 交叉编译推荐只编译静态库
--enable-shared[=PKGS]  build shared libraries [default=yes]
--enable-static[=PKGS]  build static libraries [default=yes]

# Android 中使用动态库时, 必须指定 pic, 表示编码出与位置无关的代码段
--with-pic[=PKGS]       try to use only PIC/non-PIC objects [default=use
                        both]

5 . 交叉编译工具链 :

① 其它开源库的惯例 : 在 FFMPEG 和 x264 交叉编译时 , 都指定了 --cross-prefix 交叉编译工具链前缀 ;

② FAAC 中指定交叉编译工具链的方法 : 在 FAAC 中没有提供该配置 , 那就只能通过环境变量设置 , 将交叉编译工具链的 gcc 设置成环境变量 ;

③ 解析说明 FAAC 中的环境变量 :

Some influential environment variables:
  # C 编码器命令行, 即 gcc, 这里可以直接指定交叉编译工具链的 gcc
  CC          C compiler command
  # 指定传递给 gcc 的参数
  CFLAGS      C compiler flags
  # 传递给链接器的参数
  LDFLAGS     linker flags, e.g. -L<lib dir> if you have libraries in a
              nonstandard directory <lib dir>
  # 传递给链接器的库
  LIBS        libraries to pass to the linker, e.g. -l<library>
  CPPFLAGS    (Objective) C/C++ preprocessor flags, e.g. -I<include dir> if
              you have headers in a nonstandard directory <include dir>
  # C++ 编译器
  CXX         C++ compiler command
  # C++ 编译器参数
  CXXFLAGS    C++ compiler flags
  LT_SYS_LIBRARY_PATH
              User-defined run-time library search path.
  CPP         C preprocessor
  CXXCPP      C++ preprocessor

6 . 交叉编译脚本 : 写一个 Shell 脚本 , 辅助交叉编译 FAAC 静态库 ;

参考之前的 FFMPEG 和 x264 的 Shell 编译脚本 ;

版本注意事项 : 基于 android-17 版本进行编译, Android Studio 开发时可以将最小兼容版本配置到 17 ;

#!/bin/bash

# NDK 根目录
NDK_ROOT=/root/NDK/android-ndk-r17c

# TOOLCHAIN 变量指向 gcc g++ 等交叉编译工具所在的目录
TOOLCHAIN=$NDK_ROOT/toolchains/arm-linux-androideabi-4.9/prebuilt/linux-x86_64
# 具体的交叉编译工具链前缀
CROSS_COMPILE=$TOOLCHAIN/bin/arm-linux-androideabi

# gcc 编译器参数, 这里指定使用 android-17 版本的库进行编译
FLAGS="-isysroot $NDK_ROOT/sysroot -isystem $NDK_ROOT/sysroot/usr/include/arm-linux-androideabi -D__ANDROID_API__=17 -g -DANDROID -ffunction-sections -funwind-tables -fstack-protector-strong -no-canonical-prefixes -march=armv7-a -mfloat-abi=softfp -mfpu=vfpv3-d16 -mthumb -Wa,--noexecstack -Wformat -Werror=format-security -std=c++11  -O0  -fPIC"

# 编译结果输出路径
# 注意这里不能使用 ./android/armeabi-v7a, 报错 error: expected an absolute directory name
# 改成绝对路径, 或者使用下面的方法
PREFIX=`pwd`/android/armeabi-v7a

# FAAC 中没有指定交叉编译工具链的选项, 只能在此处通过环境变量的方式进行指定
# 这里指定使用 android-17 版本的库进行编译
export CC="$CROSS_COMPILE-gcc --sysroot=$NDK_ROOT/platforms/android-17/arch-arm"
# 指定 gcc 编译器的参数
export CFLAGS="$FLAGS"

# 配置 Makefile 生成规则
./configure \
--prefix=$PREFIX \
--host=arm-linux \
--with-pic \
--enable-shared=no  

# 清除之前的编译内容
make clean

# 开启新的 FFMPEG 编译安装过程
make install

7 . 执行编译脚本 :

# 赋予 build.sh 脚本 执行权限
$ chmod -R 777 build.sh

# 执行编译脚本
$ ./build.sh

8 . 编译完毕 :

root@octopus:~/rtmp/faac-1.29.9.2# ls
aclocal.m4  build.sh   compile       config.h.in    config.sub    COPYING  frontend  install-sh  ltmain.sh    Makefile.in  README
android     ChangeLog  config.guess  config.log     configure     depcomp  include   libfaac     Makefile     missing      stamp-h1
AUTHORS     common     config.h      config.status  configure.ac  docs     INSTALL   libtool     Makefile.am  NEWS         TODO
root@octopus:~/rtmp/faac-1.29.9.2# cd android/
root@octopus:~/rtmp/faac-1.29.9.2/android# tree
.
└── armeabi-v7a
    ├── bin
    │   └── faac
    ├── include
    │   ├── faaccfg.h
    │   └── faac.h
    ├── lib
    │   ├── libfaac.a
    │   └── libfaac.la
    └── share
        └── man
            └── man1
                └── faac.1

7 directories, 6 files
root@octopus:~/rtmp/faac-1.29.9.2/android#

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