AAC ADTS格式分析

AAC音频格式

AAC音频格式：Advanced Audio Coding（高级音频解码），是一种由MPEG-4标准定义的有损音频压缩格式，由Fraunhofer发展，Dolby，Sony和AT&T是主要的贡献者。

• ADIF：Audio Data Interchange Format音频数据交换格式。这种格式的特征是可以确定的找到这个音频数据的开始，不需要进行在音频数据流中间开始的解码，即它的解码必须在明确定义的开始处进行。所以这种格式常用在磁盘文件中。
• ADTS：Audio Data Transport Stream是AAC音频的传输流格式。AAC音频格式在MPEG-2中有定义。AAC后来又被采用到MPEG-4标准中。这种格式的特征是他是一个有同步字的比特流，解码可以在这个流中任何位置开始。它的特征类似于mp3数据流格式。

简单来说，ADTS可以在任意帧解码，也就是说它每一帧都有头信息。ADIF只有一个同意的头，必须在得到所有数据后才能解码。

这两种header的格式也是不同的，目前一般编码后的和抽取出的都是ADTS格式的音频流。两者具体结构如下图：

AAC的ADIF头

AAC的ADTS头

有的时候当你编码AAC裸流的时候，会遇到写出来的AAC文件不能在PC和手机上播放的问题，很大可能是AAC文件的每一帧缺少ADTS头信息文件的包装拼接。

ADTS

AAC音频文件的每一帧由ADTS Header和AAC Audio Data组成，就是头和数据，结构体如下：

每一帧ADTS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字节，分为两个部分：

• adts_fixed_header();
• adts_variable_header();
  其一为固定头信息，紧接着是可变头信息。固定头信息中的数据每一帧都相同，可变头信息则在帧与帧之间可变。

• syncword：同步头，总是为0xFFF，代表一个ADTS帧的开始
• ID：MPEG标识符，0表示MPEG-4，1表示MPEG-2
• Layer：总是为00
• protection_absent：是否误码校验，如果为1代表没有CRC校验，如果为0代表有CRC校验
• profile：表示支持哪个级别的AAC,如01 Low Complexity(LC)—AAC LC。有些芯片只支持AAC LC

MPEG-2 AAC中定义了三种：

profile = MPEG-4 Audio Object Type -1

MPEG-4：

• sampling_frequency_index：表示使用的采样率下标，通过这个下标在Sampling Frequencies数组中查找得知采样率的值。
• channel_configuration：表示声道数，比如2表示双声道
  

接下来看adts_variable_header();

• frame_length：一个ADTS帧的长度包括ADTS头和AAC原始流
  
• adts_buffer_fullness：0x7FF说明码率是可变的码流
• 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。

下面是ADTS的AAC文件部分，高字节开始计算：

fixed header
FF F1 4C 4->11111111 11110001 01001100 0100
111111111111->帧头
0->MPEG-4
00->Layer总是为00
1->没有校验
01->AAC SSR
0011->48000采样率
0
001->单声道
0
0
variable header
0 20 FF FC
0
0
0000100000111->帧长度263
11111111111
00

参考资料：https://github.com/0voice