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Android AAC解码

在移动应用开发中，音频解码是一项非常重要的技术。随着音频格式的不断丰富，AAC（高级音频编码）成为了移动设备上常见的音频格式之一。本文将带你了解如何在Android应用中进行AAC解码，并提供具体的代码示例和状态图。

什么是AAC？

AAC（Advanced Audio Codec）是一种有损数据压缩格式，广泛应用于多种流媒体和音频广播服务。相较于MP3，AAC在相同比特率下能提供更好的音质，因而得到了广泛的应用。Android提供了相关的API来方便开发者进行AAC音频解码。

Android AAC解码流程

Android中的AAC解码通常包括以下几个步骤：

音频源准备：将AAC格式音频文件读取到应用中。
解码器创建：使用MediaCodec API创建音频解码器。
数据输入：将AAC数据输入到解码器中。
数据输出：提取解码后的音频数据并进行播放或处理。
释放资源：完成解码后，释放相关的资源。

状态图

下面是AAC解码流程的状态图，描述了不同状态及其转换：

stateDiagram
    [*] --> 音频源准备
    音频源准备 --> 解码器创建
    解码器创建 --> 数据输入
    数据输入 --> 数据输出
    数据输出 --> 释放资源
    释放资源 --> [*]

解码示例代码

以下是一个简单的AAC解码示例。此代码展示了如何在Android中使用MediaCodec进行音频解码。

import android.media.MediaCodec;
import android.media.MediaFormat;
import android.media.MediaExtractor;
import android.util.Log;

import java.nio.ByteBuffer;

public class AacDecoder {

    private MediaExtractor extractor;
    private MediaCodec decoder;

    public void decode(String filePath) {
        try {
            // 1. 准备音频源
            extractor = new MediaExtractor();
            extractor.setDataSource(filePath);

            // 2. 创建解码器
            for (int i = 0; i < extractor.getTrackCount(); i++) {
                MediaFormat format = extractor.getTrackFormat(i);
                String mime = format.getString(MediaFormat.KEY_MIME);
                if (mime.equals("audio/mp4a-latn")) { // 检查音频类型
                    extractor.selectTrack(i);
                    decoder = MediaCodec.createDecoderByType(mime);
                    decoder.configure(format, null, null, 0);
                    decoder.start();
                    break;
                }
            }

            // 3. 数据输入和输出
            ByteBuffer[] inputBuffers = decoder.getInputBuffers();
            ByteBuffer[] outputBuffers = decoder.getOutputBuffers();

            while (true) {
                int inputBufferIndex = decoder.dequeueInputBuffer(10000);
                if (inputBufferIndex >= 0) {
                    ByteBuffer inputBuffer = inputBuffers[inputBufferIndex];
                    int sampleSize = extractor.readSampleData(inputBuffer, 0);
                    long presentationTimeUs = extractor.getSampleTime();

                    if (sampleSize < 0) {
                        // 结束输入
                        decoder.queueInputBuffer(inputBufferIndex, 0, 0, 0, 0);
                        break;
                    } else {
                        decoder.queueInputBuffer(inputBufferIndex, 0, sampleSize, presentationTimeUs, 0);
                        extractor.advance();
                    }
                }

                // 输出数据
                MediaCodec.BufferInfo bufferInfo = new MediaCodec.BufferInfo();
                int outputBufferIndex = decoder.dequeueOutputBuffer(bufferInfo, 10000);
                if (outputBufferIndex >= 0) {
                    ByteBuffer outputBuffer = outputBuffers[outputBufferIndex];
                    // 此处可以将outputBuffer中的音频数据传递到播放器进行播放
                    decoder.releaseOutputBuffer(outputBufferIndex, false);
                }
            }

        } catch (Exception e) {
            Log.e("AacDecoder", "Error decoding AAC: " + e.getMessage());
        } finally {
            // 5. 释放资源
            if (decoder != null) {
                decoder.stop();
                decoder.release();
                decoder = null;
            }
            if (extractor != null) {
                extractor.release();
                extractor = null;
            }
        }
    }
}

代码分析

音频源准备：首先，使用 MediaExtractor 将AAC文件读取到应用中。
解码器创建：通过MediaCodec.createDecoderByType() 方法创建指定类型的AAC音频解码器，配置解码器后开始工作。
数据输入：在循环中，不断向解码器输入音频数据。
数据输出：获取解码后的音频数据并处理，通常是传递给某个播放器进行播放。
释放资源：使用完成后，务必释放解码器和提取器占用的资源。

流程图

下面是AAC解码的流程图，简要展示了解码的各个步骤：

flowchart TD
    A[音频源准备] --> B[解码器创建]
    B --> C[数据输入]
    C --> D[数据输出]
    D --> E[释放资源]

总结

AAC解码在Android开发中占有重要地位，能够帮助开发者在应用中有效地处理音频数据。通过本文的介绍和代码示例，即使是初学者也能够掌握基本的解码流程。希望这篇文章能为你的Android音频开发提供帮助。

如果有更深入的兴趣，可以研究MediaPlayer类，它提供了更高层次的音频播放功能，简化了音频处理的复杂性。