为什么要重采样
- 从设备采集的音频数据与编码器要求的数据不一致
- 扬声器要求的音频数据与要播放的音频数据不一致
- 更方便运算（回音消除须使用单声道，需要先转换）
比如说语音识别，需要很低的采样率就可以了，高了增加了数据量，毫无用处，这时候就需要进行音频重采样，重采样可以改变音频采样值或采样格式。
swr_init()
/*
设置用户参数后初始化上下文。 @note必须使用AVOption API配置上下文。
*
* @see av_opt_set_int()
* @see av_opt_set_dict()
*
* @param[in,out] s Swr context to initialize
* @return AVERROR error code in case of failure.
*/
int swr_init(struct SwrContext *s);swr_free()
/**
* 释放给定的SwrContext并将指针设置为NULL。
*
* @param[in] s a pointer to a pointer to Swr context
*/
void swr_free(struct SwrContext **s);swr_alloc_set_opts（）
cpp
/**
* 如果需要，分配SwrContext并设置/重置公共参数。 * * 此函数不要求使用swr_alloc（）分配% s。关于 * 另一方面，swr_alloc（）可以使用swr_alloc_set_opts（）来设置参数 * 在分配的上下文上
*
* @param s existing Swr context if available, or NULL if not
* @param out_ch_layout output channel layout (AV_CH_LAYOUT_*)
* @param out_sample_fmt output sample format (AV_SAMPLE_FMT_*).
* @param out_sample_rate output sample rate (frequency in Hz)
* @param in_ch_layout input channel layout (AV_CH_LAYOUT_*)
* @param in_sample_fmt input sample format (AV_SAMPLE_FMT_*).
* @param in_sample_rate input sample rate (frequency in Hz)
* @param log_offset logging level offset
* @param log_ctx parent logging context, can be NULL
*
* @see swr_init(), swr_free()
* @return NULL on error, allocated context otherwise
*/
struct SwrContext *swr_alloc_set_opts(struct SwrContext *s,
int64_t out_ch_layout, enum AVSampleFormat out_sample_fmt, int out_sample_rate,
int64_t in_ch_layout, enum AVSampleFormat in_sample_fmt, int in_sample_rate,
int log_offset, void *log_ctx);av_samples_alloc_array_and_samples()
cpp
/**
为nb_samples分配一个数据指针数组，samples缓冲区 采样，并相应地填充数据指针和行大小。
*
* This is the same as av_samples_alloc(), but also allocates the data
* pointers array.
*
* @see av_samples_alloc()
*/
int av_samples_alloc_array_and_samples(uint8_t ***audio_data, int *linesize, int nb_channels,
int nb_samples, enum AVSampleFormat sample_fmt, int align);swr_convert()
cpp
/** Convert audio.
*
* in和in_count可以设置为0，
* 如果提供的输入空间多于输出空间，则输入将被缓冲。
* 您可以使用swr_get_out_samples（）检索
* 对于给定数量的输出样本的所需数量的上限
* 输入样本。只要可能，转换将直接运行而不进行复制。
*
* @param s allocated Swr context, with parameters set
* @param out output buffers, only the first one need be set in case of packed audio
* @param out_count amount of space available for output in samples per channel
* @param in input buffers, only the first one need to be set in case of packed audio
* @param in_count number of input samples available in one channel
*
* @return number of samples output per channel, negative value on error
*/
int swr_convert(struct SwrContext *s, uint8_t **out, int out_count,
const uint8_t **in , int in_count);例子：
cpp
#include <string.h>
#include <stdio.h>
extern "C"{
#include "libavutil/avutil.h"
#include "libavdevice/avdevice.h"
#include "libavformat/avformat.h"
#include "libavcodec/avcodec.h"
#include "libswresample/swresample.h"
}
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;
static int rec_status = 0;
void set_status(int status){
rec_status = status;
}
SwrContext* init_swr(){
SwrContext *swr_ctx = NULL;
//channel, number/
swr_ctx = swr_alloc_set_opts(NULL, //ctx
AV_CH_LAYOUT_STEREO, //输出channel布局
AV_SAMPLE_FMT_S16, //输出的采样格式
44100, //采样率
AV_CH_LAYOUT_STEREO, //输入channel布局
AV_SAMPLE_FMT_FLT, //输入的采样格式
44100, //输入的采样率
0, NULL);
if(!swr_ctx){
}
if(swr_init(swr_ctx) < 0){
}
return swr_ctx;
}
void rec_audio() {
int ret = 0;
char errors[1024] = {0, };
// 原地址缓冲区
uint8_t **src_data = NULL;
int src_linesize = 0;
// 目标地址缓冲区
uint8_t **dst_data = NULL;
int dst_linesize = 0;
//ctx
AVFormatContext *fmt_ctx = NULL;
AVDictionary *options = NULL;
//pakcet
AVPacket pkt;
//[[video device]:[audio device]]
char *devicename = "hw:1";
//set log level
av_log_set_level(AV_LOG_DEBUG);
//start record
rec_status = 1;
//register audio device
avdevice_register_all();
//get format
AVInputFormat *iformat = av_find_input_format("alsa");
//open device
if((ret = avformat_open_input(&fmt_ctx, devicename, iformat, &options)) < 0 ){
av_strerror(ret, errors, 1024);
fprintf(stderr, "Failed to open audio device, [%d]%s\n", ret, errors);
return;
}
//create file
char *out = "../source/audio.pcm";
FILE *outfile = fopen(out, "wb+");
SwrContext* swr_ctx = init_swr();
//4096/4=1024/2=512
//创建输入缓冲区
av_samples_alloc_array_and_samples(&src_data, //输出缓冲区地址
&src_linesize, //缓冲区的大小
2, //通道个数
512, //单通道采样个数
AV_SAMPLE_FMT_FLT, //采样格式
0);
//创建输出缓冲区
av_samples_alloc_array_and_samples(&dst_data, //输出缓冲区地址
&dst_linesize, //缓冲区的大小
1, //通道个数
512, //单通道采样个数
AV_SAMPLE_FMT_S16, //采样格式
0);
cout << "src_linesize" << src_linesize << endl;
cout << "dst_linesize" << dst_linesize << endl;
//read data from device
while((ret = av_read_frame(fmt_ctx, &pkt)) == 0 &&
rec_status) {
av_log(NULL, AV_LOG_INFO,
"packet size is %d(%p)\n",
pkt.size, pkt.data);
//进行内存拷贝，按字节拷贝的
memcpy((void*)src_data[0], (void*)pkt.data, pkt.size);-
//重采样
swr_convert(swr_ctx, //重采样的上下文
dst_data, //输出结果缓冲区
512, //每个通道的采样数
(const uint8_t **)src_data, //输入缓冲区
512); //输入单个通道的采样数
//write file
//fwrite(pkt.data, 1, pkt.size, outfile);
fwrite(dst_data[0], 1, dst_linesize, outfile);
fflush(outfile);
av_packet_unref(&pkt); //release pkt
}
//close file
fclose(outfile);
//释放输入输出缓冲区
if(src_data){
av_freep(&src_data[0]);
}
av_freep(src_data);
if(dst_data){
av_freep(&dst_data[0]);
}
av_freep(dst_data);
//释放重采样的上下文
swr_free(&swr_ctx);
//close device and release ctx
avformat_close_input(&fmt_ctx);
av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "finish!\n");
return;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
rec_audio();
return 0;
}对应的编译文件为：
cpp
cmake_minimum_required(VERSION 3.5)
project(ffmpeg_learn)
#设置编译选项
set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -std=c++11")
set(ffmpeg_libs_DIR /usr/lib/x86_64-linux-gnu)
set(ffmpeg_headers_DIR /usr/include/x86_64-linux-gnu)
set(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/bin)
#对于find_package找不到的外部依赖库，可以用add_library添加
# SHARED表示添加的是动态库
# IMPORTED表示是引入已经存在的动态库
add_library( avcodec SHARED IMPORTED )
#指定所添加依赖库的导入路径
set_target_properties( avcodec PROPERTIES IMPORTED_LOCATION ${ffmpeg_libs_DIR}/libavcodec.so )
add_library( avfilter SHARED IMPORTED )
set_target_properties( avfilter PROPERTIES IMPORTED_LOCATION ${ffmpeg_libs_DIR}/libavfilter.so )
add_library( avdevice SHARED IMPORTED )
set_target_properties( avdevice PROPERTIES IMPORTED_LOCATION ${ffmpeg_libs_DIR}/libavdevice.so )
add_library( swresample SHARED IMPORTED )
set_target_properties( swresample PROPERTIES IMPORTED_LOCATION ${ffmpeg_libs_DIR}/libswresample.so )
add_library( swscale SHARED IMPORTED )
set_target_properties( swscale PROPERTIES IMPORTED_LOCATION ${ffmpeg_libs_DIR}/libswscale.so )
add_library( avformat SHARED IMPORTED )
set_target_properties( avformat PROPERTIES IMPORTED_LOCATION ${ffmpeg_libs_DIR}/libavformat.so )
add_library( avutil SHARED IMPORTED )
set_target_properties( avutil PROPERTIES IMPORTED_LOCATION ${ffmpeg_libs_DIR}/libavutil.so )
# 添加头文件路径到编译器的头文件搜索路径下，多个路径以空格分隔
include_directories( ${ffmpeg_headers_DIR} )
# 添加一个可执行目标，名称可自己指定，本例是直接用工程名称命名的
# 该可执行目标是由SRC_LIST中所列出的源文件生成
add_executable(${PROJECT_NAME} src/samlpel_audio1.cpp)
# directory of opencv library
# link_directories(${ffmpeg_libs_DIR} )
# 链接目标文件与依赖库
target_link_libraries( ${PROJECT_NAME} avcodec avformat avutil swresample swscale avfilter avdevice)
add_executable(resample_audio src/resample_audio.cpp)
# directory of opencv library
# link_directories(${ffmpeg_libs_DIR} )
# 链接目标文件与依赖库
target_link_libraries( resample_audio avcodec avformat avutil swresample swscale avfilter avdevice)