Golang と FFmpeg: オーディオのデコードとエンコードを実装する方法

Golang と FFmpeg: オーディオのデコードとエンコードを実装する方法、具体的なコード例が必要です

はじめに:
マルチメディア テクノロジの継続的な発展に伴い、オーディオ処理も多くのアプリケーションにとって不可欠な部分となっています。この記事では、Golang ライブラリと FFmpeg ライブラリを使用してオーディオのデコードおよびエンコード機能を実装する方法を紹介し、具体的なコード例を示します。

1.FFmpeg とは何ですか?

FFmpeg は、オーディオとビデオのデコード、エンコード、変換、ストリーミング メディア送信などの操作を実現できる強力なオープンソース マルチメディア処理ツールです。 FFmpeg は、その柔軟性と効率性により、さまざまなマルチメディア アプリケーションで広く使用されています。 Golang は、FFmpeg と組み合わせて高速マルチメディア処理を実現できる、シンプルで効率的なプログラミング言語です。

2. FFmpeg を使用してオーディオをデコードする

1. FFmpeg ライブラリをダウンロードしてインストールする
まず、FFmpeg ライブラリをダウンロードしてインストールする必要があります。最新版のソースコードはFFmpeg公式サイト(https://www.ffmpeg.org/)から入手し、指示に従ってインストールしてください。

2. FFmpeg ライブラリのインポート
Golang で FFmpeg を使用するには、対応するライブラリをインポートする必要があります。 FFmpeg は、次のコマンドを通じて Golang プロジェクトに導入できます:

package main

// #cgo CFLAGS: -I/path/to/ffmpeg/include
// #cgo LDFLAGS: -L/path/to/ffmpeg/lib -lavformat -lavcodec -lavutil
// #include <libavformat/avformat.h>
// #include <libavcodec/avcodec.h>
// #include <libavutil/avutil.h>
import "C"

このうち、/path/to/ffmpeg/include と /path/to/ffmpeg/lib それぞれ FFmpeg ライブラリのヘッダー ファイルとダイナミック リンク ライブラリが配置されるパスです。

3. オーディオ ファイルをデコードする
FFmpeg を使用して Golang でオーディオ ファイルをデコードするには、次の手順に従います: 上記の

func main() {
    // 打开音频文件
    inputPath := "input.wav"
    inputFile := C.CString(inputPath)
    defer C.free(unsafe.Pointer(inputFile))
    var formatContext *C.AVFormatContext
    err := C.avformat_open_input(&formatContext, inputFile, nil, nil)
    if err != 0 {
        panic("Failed to open input file")
    }
    
    // 检测音频流
    audioStreamIndex := -1
    err = C.avformat_find_stream_info(formatContext, nil)
    if err < 0 {
        panic("Failed to find stream information")
    }
    for i := 0; i < int(formatContext.nb_streams); i++ {
        if formatContext.streams[i].codecpar.codec_type == C.AVMEDIA_TYPE_AUDIO {
            audioStreamIndex = i
            break
        }
    }
    if audioStreamIndex == -1 {
        panic("Failed to find audio stream")
    }
    
    // 获取音频解码器
    audioCodecPar := formatContext.streams[audioStreamIndex].codecpar
    audioCodec := C.avcodec_find_decoder(audioCodecPar.codec_id)
    if audioCodec == nil {
        panic("Failed to find audio codec")
    }
    audioCodecContext := C.avcodec_alloc_context3(audioCodec)
    if audioCodecContext == nil {
        panic("Failed to allocate audio codec context")
    }
    err = C.avcodec_parameters_to_context(audioCodecContext, audioCodecPar)
    if err < 0 {
        panic("Failed to copy audio codec parameters to codec context")
    }
    err = C.avcodec_open2(audioCodecContext, audioCodec, nil)
    if err < 0 {
        panic("Failed to open audio codec")
    }
    
    // 解码音频帧
    frame := C.av_frame_alloc()
    packet := C.av_packet_alloc()
    for {
        err = C.av_read_frame(formatContext, packet)
        if err < 0 {
            break
        }
        if packet.stream_index == C.int(audioStreamIndex) {
            err = C.avcodec_send_packet(audioCodecContext, packet)
            if err >= 0 {
                for {
                    err = C.avcodec_receive_frame(audioCodecContext, frame)
                    if err == C.AVERROR_EOF {
                        break
                    } else if err < 0 {
                        panic("Failed to receive audio frame")
                    }
                    
                    // 处理音频帧，进行自定义操作
                    // ...
                }
            }
        }
        C.av_packet_unref(packet)
    }
    
    // 释放资源
    C.av_frame_free(&frame)
    C.av_packet_free(&packet)
    C.avcodec_free_context(&audioCodecContext)
    C.avformat_close_input(&formatContext)
}

input.wavコードは、デコードされる音声ファイルのパスは、実際の状況に応じて変更できます。

3. FFmpeg を使用してオーディオをエンコードする

1. FFmpeg ライブラリをインポートする (2 と同じ)

2. オーディオ データをエンコードする
FFmpeg を使用してオーディオ データをエンコードする上記のコードの

// 假设输入的音频数据为PCM格式
var audioData []float32
var audioDataSize int

// 创建音频编码器
audioCodec := C.avcodec_find_encoder(C.CODEC_ID_AAC)
if audioCodec == nil {
    panic("Failed to find audio codec")
}
audioCodecContext := C.avcodec_alloc_context3(audioCodec)
if audioCodecContext == nil {
    panic("Failed to allocate audio codec context")
}
audioCodecContext.sample_fmt = audioCodec->sample_fmts[0]
audioCodecContext.sample_rate = C.int(44100)
audioCodecContext.channels = C.int(2)
audioCodecContext.bit_rate = C.int(256000)
err = C.avcodec_open2(audioCodecContext, audioCodec, nil)
if err < 0 {
    panic("Failed to open audio encoder")
}

// 分配音频存储缓冲区
frameSize := C.av_samples_get_buffer_size(nil, audioCodecContext.channels,
    C.int(audioDataSize), audioCodecContext.sample_fmt, 0)
frameBuffer := C.av_mallocz(frameSize)
frame := C.av_frame_alloc()
if frameBuffer == nil || frame == nil {
    panic("Failed to allocate audio frame buffer")
}
C.avcodec_fill_audio_frame(frame, audioCodecContext.channels,
    audioCodecContext.sample_fmt, (*C.uint8_t)(frameBuffer), frameSize, 0)

// 编码音频帧
packet := C.av_packet_alloc()
for i := 0; i < audioDataSize; i++ {
    // 将PCM数据拷贝到音频帧中
    pcmPtr := unsafe.Pointer(&audioData[i])
    C.av_samples_fill_arrays((*C.uint8_t)(frame.extended_data), (*C.int)(frame.linesize),
        (*C.uint8_t)(pcmPtr), C.int(audioCodecContext.channels), C.int(i), C.AV_SAMPLE_FMT_FLTP, 0)
    
    // 编码音频帧
    err = C.avcodec_send_frame(audioCodecContext, frame)
    if err >= 0 {
        for {
            err = C.avcodec_receive_packet(audioCodecContext, packet)
            if err == C.AVERROR_EOF {
                break
            } else if err < 0 {
                panic("Failed to receive audio packet")
            }
            
            // 处理音频包，进行自定义操作
            // ...
        }
    }
}

// 释放资源
C.av_frame_free(&frame)
C.av_packet_free(&packet)
C.avcodec_free_context(&audioCodecContext)

audioData は、エンコードされるオーディオ データであり、実際のアプリケーションでの独自のニーズに応じて取得する必要があります。さらに、コードは必要に応じてエンコーダの関連パラメータを調整することもできます。

概要:
この記事では、Golang と FFmpeg を使用してオーディオのデコードおよびエンコード機能を実装する方法を紹介し、具体的なコード例を示します。これらのサンプル コードを通じて、読者は FFmpeg ライブラリを使用してオーディオ ファイルを処理し、オーディオ データをデコードおよびエンコードする方法を学ぶことができます。これらのサンプル コードに基づいて、読者がオーディオ処理の分野でさらに多くのアプリケーションを探索できることを願っています。

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