AAC以ADTS格式封装的分析.doc

AAC ADTS 格式分析一、ADTS格式：ADTS的全称是Audio Data Transport Stream。是AAC音频的传输流格式。AAC音频格式在MPEG-2（ISO-13318-7 2003）中有定义。AAC后来又被采用到MPEG-4标准中。1.adts_sequence()while (nextbits() = syncword) adts_frame();2. adts_frame()adts_fixed_header();adts_variable_header();if (number_of_raw_data_blocks_in_frame = 0) adts_error_check();raw_data_block();else adts_header_error_check();for (i = 0; i = number_of_raw_data_blocks_in_frame; i+)raw_data_block();adts_raw_data_block_error_check();3.adts_fixed_header()syncword; 12 bslbfID; 1 bslbflayer; 2 uimsbfprotection_absent; 1 bslbfprofile; 2 uimsbfsampling_frequency_index; 4 uimsbfprivate_bit; 1 bslbfchannel_configuration; 3 uimsbforiginal/copy; 1 bslbfhome; 1 bslbfadts_variable_header()copyright_identification_bit; 1 bslbfcopyright_identification_start; 1 bslbfframe_length; 13 bslbfadts_buffer_fullness; 11 bslbfnumber_of_raw_data_blocks_in_frame; 2 uimsfb详细说明下ADTS头的重要数据部分：syncword 同步字The bit string 1111 1111 1111，说明一个ADTS帧的开始。ID MPEG 标示符, 设置为1.layer Indicates which layer is used. Set to 00protection_absent 表示是否误码校验profile 表示使用哪个级别的AAC，如01 Low Complexity(LC)- AACLCsampling_frequency_index 表示使用的采样率下标sampling_frequency_index sampling frequeny Hz0x0 960000x1 882000x2 640000x3 480000x4 441000x5 320000x6 240000x7 220500x8 160000x9 20000xa 110250xb 80000xc reserved0xd reserved0xe reserved0xf reservedchannel_configuration 表示声道数frame_length 一个ADTS帧的长度包括ADTS头和raw data block.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数据块并不是说没有。(一个AAC原始帧包含一段时间内1024个采样及相关数据)二、封装AAC为ADTS帧一个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。通常我们将得到的AAC原始帧进行封装后写入文件，用常用的播放器如千千静听即可播放，这是个验证AAC数据是否正确的方法。进行封装前，需要了解相关参数，如采样率，声道数，原始数据块的长度等。下面把AAC原始数据帧加工为ADTS帧，据相关参数填写组成7字节的ADTS头。The ADTS header is defined below - unsigned int obj_type = 0; unsigned int num_data_block = frame_length / 1024; / include the header length also frame_length += 7; /* We want the same metadata */ /* Generate ADTS header */ if(adts_header = NULL) return; /* Sync point over a full byte */ adts_header0 = 0xFF; /* Sync point continued over first 4 bits + static 4 bits * (ID, layer, protection)*/ adts_header1 = 0xF9; /* Object type over first 2 bits */ adts_header2 = obj_type 6;/ /* rate index over next 4 bits */ adts_header2 |= (rate_idx 2; /* channels continued over next 2 bits + 4 bits at zero */ adts_header3 = (channels & 0x3) 11; /* frame size continued over full byte */ adts_header4 = (frame_length & 0x1FF8) 3; /* frame size continued first 3 bits */ adts_header5 = (frame_length & 0x7) 0x06-采样率24KHZ channel_configuration - aac_buf3 = 0x08-2-双声道。adts_buffer_fullness-0x7ff 码率可变的码流 现插入长度参数 wDataLen;void OnAudioAacFrame(byte* data, uint16 wDataLen)unsigned int num_data_block = wDataLen / 1024;uint16 frame_Length;frame_Length = wDataLen + 7;/* frame size over last 2 bits */ aac_buf3 |= (frame_length & 0x1800) 11;/ the upper 2 bit /* frame size continued over full byte */ aac_buf4 = (frame_length & 0x1FF8) 3;/ the middle 8 bit /* frame size continued first 3 bits */ aac_buf5 |= (frame_length & 0x7) 5;/the last 3 bitaac_bug6 |= num_data_block & 0x03; /Set raw Data blocks.memcpy(&aac_buf7,data,wDataLen);/形成一个ADTS帧写入文件。fwrite(aac_buf,wDataLen+7,sizeof(byte),f_audio);三.LATM格式LATM 的全称为“Low-overhead MPEG-4 Audio TransportMultiplex”（低开销音频传输复用），是MPEG-4 AAC制定的一种高效率的码流传输方式，MPEG-2 TS 流也采用LATM 作为AAC 音频码流的封装格式之 LATM格式也以帧为单位，主要由AudioSpecificConfig（音频特定配置单元）与音频负载组成。AudioSpecificConfig 描述了一个LATM 帧的信息，音频负载主要由PayloadLengthInfo（负载长度信息）和PayloadMux（负载净荷）组成。AudioSpecificConfig 信息可以是带内传，也可以是带外传。所谓带内传，就是指每一个LATM 帧，都含有一个AudioSpecificConfig 信息；而带外传，则每一个LATM帧都不含有AudioSpecificConfig 信息，而通过其他方式把AudioSpecificConfig信息发送到解码端，由于AudioSpecificConfig 信息一般是不变的，所以只需发送一次即可。由此可见，AudioSpecificConfig 信息采用带内传输可适应音频编码信息不断变化的情况，而采用带外传输，可以节省音频传输码率。带内或带外传，由muxconfigPresent 标志位决定。例如流媒体应用中，muxconfigPresent 可设置为0，这样LATM帧中将不含有AudioSpecificConfig 信息，LATM帧通过RTP包发送出去，AudioSpecificConfig 可通过SDP文件一次性传送到解码端。AudioSpecificConfig 主要参数numSubFrames 子帧的数目numProgram 复用的节目数numLayer 复用的层数frameLengthType 负载的帧长度类型，包括固定长度与可变长度audioObjectType 音频对象类型samplingFrequency 采样率channelConfiguration 声道配置音频负载由若干子帧组成，每个子帧由PayloadLengthInfo和PayloadMux组成，与ADTS帧净荷一样，音频负载主要包含原始帧数据。AAC打包成TS流通常有两种方式，分别是先打包成ADTS或LATM。ADTS的每一帧都有个帧头，在每个帧头信息都一样的状况下，会有很大的冗余。LATM格式具有很大的灵活性，每帧的音频配置单元既可以带内传输，有可以带外传输。正因为如此，LATM不仅适用于流传输还可以用于RTP传输，RTP传输时，若音频数据配置信息是保持不变，可以先通过SDP会话先传输StreamMuxConfig（AudioSpecificConfig）信息，由于LATM流由一个包含了一个或多个音频帧的audioMuxElements序列组成。一个完整或部分完整的audioMuxElement可直接映射到一个RTP负载上。下面是一个audoMuxEmlemtAudioMuxElement(muxConfigPresent) if (muxConfigPresent) useSameStreamMux; if (!useSameStreamMux) StreamMuxConfig(); if (audioMuxVersionA = 0) for (i = 0; i = numSubFrames; i+) PayloadLengthInfo(); PayloadMux();可以很简单的把ADTS帧转换为LATM帧，根据ADTS头的信息，生成StreamMuxConfig，将ADTS中的原始帧提取出来，前面加上PayloadLengthInfo做为LATM的音频帧。按照上述格式打包生成AudioMuxElement，作为RTP的负载传输。四、CMMB中的LATM当CMMB中音频压缩标准为AAC时，默认采用LATM封装。StreamMuxConfig采用带外传输。StreamMuxConifg中的若干默认参数如下：audioMuxVersion:0标志流语法版本号为0allStreamSameTiemFraming：1，标志复用到PayLoadMux()中的所有负载共享一个共同的时基numSubFrames:0 表示只有一个音频子帧.audioObjectType:2 AAC-LCfre