前言
前一篇文章我们分析了MP4文件的文件格式，接下来我们深入文件内，分析它的数据格式，今天我们主要主要分析的是音频格式AAC。AAC全称Advanced Audio Coding，是相比于MP3更优秀的音频编码格式：更多的采样率，更多的声道，更好的压缩算法等。目前它也是MP4文件中音频部分的数据的常见编码格式。
如果我们测试了之前文章的demo,并调用了av_dump_format函数的话，就会打印如下的类似的媒体信息：
yaml
Duration: 00:00:10.00, start: 0.000000, bitrate: 2279 kb/s
Stream #-1:0[0x1](und): Video: h264 (High) (avc1 / 0x31637661), yuv420p(progressive), 1920x1080 [SAR 1:1 DAR 16:9], 1927 kb/s, 30 fps, 30 tbr, 15360 tbn (default)
Metadata:
handler_name : VideoHandler
vendor_id : [0][0][0][0]
Stream #-1:1[0x2](und): Audio: aac (LC) (mp4a / 0x6134706D), 48000 Hz, 5.1, fltp, 340 kb/s (default)
Metadata:
handler_name : SoundHandler
vendor_id : [0][0][0][0]我们看到一般至少有两个数据流，其中一个就是音频流，Audio: aac (LC)，表明音频就是使用了aac编码格式。
AAC基本格式
AAC标准来源于ISO/IEC 13818-7,所以我们的分析也主要来自于该文档。
AAC编码格式分为两种类型：ADIF（Audio Data Interchange Format）和ADTS(Audio Data Transport Stream),其中后者是互联网上更加常见的类型。
我们一个一个说。
ADIF
ADIF格式在标准文章中的定义如下：
这是一个伪代码（C）的定义，主要把ADIF数据分为一个header+一个data Stream（byte_alignment是为了和header做内存对齐用的）。
header部分的结构如下：
我们可以看到header部分最多一共占有155bit的空间。 我们把字段罗列一下：
| 字段 | 占位(bit) | 含义 |
|---|---|---|
| adif_id | 32 | 值固定为0x41444946，即字符串 "ADIF "的 ASCII 表示 |
| copyright_id_present | 1 | 表明copyright_id是否存在 |
| copyright_id | 72 | 版权信息，该字段由 8 位版权标识符和 64 位版权编号组成 |
| original_copy | 1 | 略 |
| home | 1 | 略 |
| bitstream_type | 1 | 0,：固定速率比特流，1：可变速录比特流 |
| bitrate | 23 | 比特率（可变速率时表示比特率最大值） |
| num_program_config_elements | 4 | 配置程序数量（略） |
| adif_buffer_fullness | 20 | 略 |
ADIF的数据只有一个数据头，也即ADIF音频数据只能从头开始进行解码播放。
ADTS（重点）
ADTS则用于ADIF不同，ADTS把音频数据分为不同的帧组成,每个帧中有独立的头部和数据。其数据解析方式定义如下：
从伪代码中我们可以看到，数据被循环读取，每次都读取一个Frame,而在Frame读取内部，则是先读取header（读取两次）,然后读取data。
adts_fixed_header
首先读取固定头部数据：adts_fixed_header
固定头部的占位是28bit,我们把固定头部数据罗列一下：
| 字段 | 占位(bit) | 含义 |
|---|---|---|
| syncword | 12 | 总是0xfff,标识帧开始的位置 |
| ID | 1 | 表示算法ID,对于ffmpeg音频为固定1 |
| layer | 2 | 表明处于哪个层级："11" Layer I， "10" Layer II， "01" Layer III，"00" reserved |
| protection_absent | 1 | 判断error_check() data 是否存在 |
| profile | 2 | 配置选项（3种:Main profile/LC/SSR） |
| sampling_frequency_index | 4 | 指向采样频率取值的下标 |
| private_bit | 1 | 略 |
| channel_configuration | 3 | 声道配置 |
| original_copy | 1 | 略 |
| home | 1 | 略 |
sampling_frequency_index
表示采样频率表的下标，可以获取采样频率值。
channel_configuration
声道配置，表示该音频的数据声道数，根据声道数来确定不同的解析方式。
adts_variable_header
然后是可变头部数据：adts_variable_header
可变头部的占位也是28bit,我们把可变头部数据罗列一下：
| 字段 | 占位(bit) | 含义 |
|---|---|---|
| copyright_identification_bit | 1 | 版权标识相关 |
| copyright_identification_start | 1 | 版权标识相关 |
| aac_frame_length | 13 | 音频帧的大小（含header） |
| adts_buffer_fullness | 11 | 略 |
| number_of_raw_data_blocks_in_frame | 2 | raw_data_blocks的数量+1 |
我们可以做一个ADTS基本数据结构的示意图：固定头部+可变头部+data
由于ADTS的的数据结构是分帧结构，每个帧有自己独立的header部分，也意味着ADTS格式的数据可以从任意位置（任意帧）开始解码，播放。这也更加符合目前互联网上对于音频的消费习惯，所以ADTS的音频格式在互联网上更加流行。
数据部分
AAC文件的数据主要是原始数据流部分，且围绕着音频的编码过程进行，这就超出了本文的探讨了。有兴趣的同学可以查看文档ISO/IEC 13818-7。