前言

ffmpeg內(nèi)置了很多濾鏡庫，都封裝在AVFilter模塊中，通過這個濾鏡模塊可以用來更加方便的處理音視頻。比如視頻分辨率壓縮濾鏡scale(用來對視頻的分辨率進行縮放)，視頻翻轉(zhuǎn)濾鏡transpose(對視頻進行上下左右的翻轉(zhuǎn))；音頻格式轉(zhuǎn)換濾鏡aformat(它實際上最終是調(diào)用avresample濾鏡實現(xiàn)的)，volume(用來調(diào)整音量大小)等等。

• 關于ffmpeg的濾鏡AVFilter源碼及編譯
  1、默認情況下libavfilter模塊會編譯如下文件：
  OBJS = allfilters.o
  audio.o
  avfilter.o
  avfiltergraph.o
  buffersink.o
  buffersrc.o
  drawutils.o
  fifo.o
  formats.o
  framepool.o
  framequeue.o
  graphdump.o
  graphparser.o
  transform.o
  video.o
  以上來自libavfilter/Makefile，所以就算編譯ffmpeg時加入--disable-filters 也會將這些文件編譯進去生成libavfilter庫；
  如果要將整個libavfilter模塊禁用掉，在根目錄Makefile將如下語句注釋掉即可：
  FFLIBS-$(CONFIG_AVFILTER) += avfilter

  2、如果要使用音頻格式轉(zhuǎn)換濾鏡時需要添加如下選項：
  aformat濾鏡用于音頻格式(如采樣率，采樣格式，聲道類型)的轉(zhuǎn)換(相當于實現(xiàn)了SwrContext的功能)，它內(nèi)部最終調(diào)用的aresample濾鏡，而aresample濾鏡內(nèi)部又是用libswresample模塊
  的SwrContext實現(xiàn)的
  --enable-filter=aformat;--enable-filter=aresample
  3、如果要使用音頻聲音變化濾鏡時需要添加如下選項：
  --enable-filter=volume
  4、分別對應的濾鏡名稱為
  ff_af_aformat;ff_af_aresample;ff_af_volume
  5、ffmpeg所有的濾鏡在libavfilter/filter_list.c文件下

本文目的

通過aformat濾鏡和volume濾鏡實現(xiàn)音頻格式轉(zhuǎn)換，音量調(diào)整功能來學習濾鏡的使用流程，其實不管是音頻還是視頻濾鏡使用流程都是一樣的。

ffmpeg的音頻濾鏡是通過濾鏡管道來進行管理的，濾鏡管道可以將各個濾鏡連接到一起，形成一個處理流水線，流程如下：
srcfilter-->volumefilter->aformat....->otherfilter->sinkfilter

• 1、一個音頻濾鏡管道必須要有一個輸入濾鏡(abuffer,用于接收要處理的數(shù)據(jù)),一個輸出濾鏡(abuffersink,用于提供處理好的數(shù)據(jù))
• 2、每一個濾鏡(AVFilter)都有一個濾鏡上下文AVFilterContext(也稱為濾鏡實例)與之對應，濾鏡的參數(shù)通過這個上下文來設置
• 3、輸入濾鏡的輸出端口連接著volume濾鏡的輸入端口，volume濾鏡的輸出端口連接著aformat的輸入端口，aformat的輸出端口連接著輸出濾鏡的輸入端口，
  這樣就形成了一個濾鏡處理鏈

音頻濾鏡使用流程

音頻濾鏡的使用流程有兩種方式，這里分別進行說明。
方式一：

image.png

• 總結(jié)：濾鏡初始化流程為
  1、創(chuàng)建濾鏡管道
  2、創(chuàng)建各個濾鏡(其中輸入濾鏡，輸出濾鏡是必須的濾鏡)，每個濾鏡的創(chuàng)建為固定的流程(創(chuàng)建濾鏡，創(chuàng)建濾鏡上下文，設置濾鏡參數(shù)并初始化上下文)
  3、連接各個濾鏡(其中輸入濾鏡一定要放在第一個，輸出濾鏡一定要放到最后一個)
  4、初始化濾鏡管道
  5、av_buffersrc_add_frame()函數(shù)添加要進行濾鏡處理的數(shù)據(jù)
  6、av_buffersink_get_frame()函數(shù)獲取處理好了的音頻數(shù)據(jù)

方式二：

image.png

• 總結(jié)起來使用步驟為：
  1、創(chuàng)建濾鏡管道
  2、創(chuàng)建各個濾鏡(其中輸入濾鏡，輸出濾鏡是必須的濾鏡)，每個濾鏡的創(chuàng)建為固定的流程(創(chuàng)建濾鏡，創(chuàng)建濾鏡上下文，設置濾鏡參數(shù)并初始化上下文)
  3、連接各個濾鏡(其中輸入濾鏡一定要放在第一個，輸出濾鏡一定要放到最后一個)
  4、初始化濾鏡管道
  5、av_buffersrc_add_frame()函數(shù)添加要進行濾鏡處理的數(shù)據(jù)
  6、av_buffersink_get_frame()函數(shù)獲取處理好了的音頻數(shù)據(jù)
  其中2、3步驟每一個濾鏡的處理步驟都一樣，只是參數(shù)不同而已。ffmpeg針對性的提出了另外一種初始化每個濾鏡的簡化的處理方式。它通過給定格式的濾鏡字符串來解析出
  并初始化每個濾鏡，同時自動添加到濾鏡管道中。濾鏡字符串的格式如下：
  filter_name1=par_name1=par_val1,filter_name2=par_name1=par_val1
  如果濾鏡只需要一個參數(shù)，可以簡化為filter_name=par_val；如果濾鏡有多個參數(shù)，則多個參數(shù)用":"分隔filter_name=par_name1=par_val1:par_name2=par_val2:
  多個濾鏡之間則用","分隔
  如：
  aresample=44100,aformat=sample_fmts=s32:channel_layouts=mono

實現(xiàn)代碼

公共代碼文件

#ifndef AudioVolume_hpp
#define AudioVolume_hpp

#include <stdio.h>
#include <inttypes.h>
#include <string>

using namespace std;
extern "C" {
#include "Common.h"
#include <libavformat/avformat.h>
#include <libavutil/avutil.h>
#include <libavcodec/avcodec.h>
#include <libavfilter/avfilter.h>
#include <libavfilter/buffersrc.h>
#include <libavfilter/buffersink.h>
#include <libavutil/opt.h>
#include <libavutil/macros.h>
#include <libavutil/timestamp.h>
}

class AudioVolume
{
public:
    AudioVolume();
    ~AudioVolume();
    /** 方式一：實現(xiàn)調(diào)整聲音的大小以及改變音頻數(shù)據(jù)的格式功能
     *  1、可以調(diào)整聲音的大小
     *  2、可以改變音頻的采樣率，采樣格式，聲道類型等等格式
     *  使用音頻濾鏡實現(xiàn)，改變后達到想要的效果
     *  備注：以MP3音頻為例；
     */
    void doChangeAudioVolume();
    
    /** 方式二：實現(xiàn)調(diào)整聲音的大小以及改變音頻數(shù)據(jù)的格式功能
     *  1、可以調(diào)整聲音的大小
     *  2、可以改變音頻的采樣率，采樣格式，聲道類型等等格式
     *  使用音頻濾鏡實現(xiàn)，改變后達到想要的效果
     *  備注：以MP3音頻為例；與方式一不同的地方在于濾鏡管道的初始化方式更加簡單
     */
    void doChangeAudioVolume2();
    
private:
    // 用于解析本地音頻源文件
    AVFormatContext *in_fmt;
    // 用于寫入改變后的音頻數(shù)據(jù)到目標文件
    AVFormatContext *ou_fmt;
    // 用于解碼的
    AVCodecContext  *de_ctx;
    // 用于編碼的
    AVCodecContext  *en_ctx;
    AVFrame         *de_frame;
    AVFrame         *en_frame;
    // 處理音頻轉(zhuǎn)換的濾鏡管道
    AVFilterGraph *graph;
    // 輸入濾鏡上下文(濾鏡實例)
    AVFilterContext *src_flt_ctx;
    // 輸出濾鏡上下文(濾鏡實例)
    AVFilterContext *sink_flt_ctx;
    // 輸入濾鏡
    AVFilter        *src_flt;
    // 輸出濾鏡
    AVFilter        *sink_flt;
    int             next_audio_pts;
    
    void doDecode(AVPacket *packt);
    void doEncode(AVFrame *frame);
    void releasesources();
};
#endif /* AudioVolume_hpp */

方式一實現(xiàn)代碼：

void AudioVolume::doChangeAudioVolume()
{
    string curFile(__FILE__);
    unsigned long pos = curFile.find("2-video_audio_advanced");
    if (pos == string::npos) {
        LOGD("not find file");
        return;
    }
    string srcDic = curFile.substr(0,pos) + "filesources/";
    string srcpath = srcDic + "test-mp3-1.mp3";
    string dstpath = srcDic + "1-addaudiovolome-1.mp3";
    enum AVSampleFormat dst_smp_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S32;
    uint64_t dst_ch_layout = AV_CH_LAYOUT_MONO;
    int  dst_sample_rate   = 48000;
    #define  dst_volume   0.05    // 音量大小 范圍0.0-1.0
    
    if (avformat_open_input(&in_fmt, srcpath.c_str(), NULL, NULL) < 0) {
        LOGD("avformat_open_input fail");
        return;
    }
    if (avformat_find_stream_info(in_fmt, NULL) < 0) {
        LOGD("avformat_find_stream_info ()");
        return;
    }
    av_dump_format(in_fmt, 0, srcpath.c_str(), 0);
    
    AVStream *stream = in_fmt->streams[0];
    AVCodec *decodec = avcodec_find_decoder(stream->codecpar->codec_id);
    if (!decodec) {
        LOGD("not find codec");
        releasesources();
        return;
    }
    if ((de_ctx = avcodec_alloc_context3(decodec)) == NULL) {
        LOGD("avcodec_alloc_context3 fail");
        releasesources();
        return;
    }
    // 設置解碼參數(shù)；直接從源文件音頻流解碼參數(shù)中拷貝
    if (avcodec_parameters_to_context(de_ctx, stream->codecpar) < 0) {
        LOGD("pamameters fail");
        releasesources();
        return;
    }
    /** 遇到問題：解碼mp3時提示"[mp3float @ 0x10180be00] Could not update timestamps for skipped samples."
     *  分析原因：來自ffmpeg.c文件的注釋：
     *  Useful for subtitles retiming by lavf (FIXME), skipping samples in * audio, and video decoders such as cuvid or mediacodec
     *  ist->dec_ctx->pkt_timebase = ist->st->time_base;
     *  解決方案：給解碼器de_ctx設置pkt_timebase
     */
    de_ctx->pkt_timebase = stream->time_base;
    // 初始化解碼器上下文
    if (avcodec_open2(de_ctx, decodec, NULL) < 0) {
        LOGD("avcodec_open2() fail");
        releasesources();
        return;
    }
    
    // 編碼器
    AVCodec *en_codec = avcodec_find_encoder(stream->codecpar->codec_id);
    if (!en_codec) {
        LOGD("en_codec not found");
        releasesources();
        return;
    }
    en_ctx = avcodec_alloc_context3(en_codec);
    if (!en_ctx) {
        LOGD("en_ctx avcodec_alloc_context3 fail");
        releasesources();
        return;
    }
    // 設置編碼參數(shù)
    en_ctx->sample_fmt = select_sample_format(en_codec, dst_smp_fmt);
    en_ctx->sample_rate = select_sample_rate(en_codec, dst_sample_rate);
    en_ctx->channel_layout = select_channel_layout(en_codec, dst_ch_layout);
    en_ctx->time_base = stream->time_base;
    en_ctx->bit_rate = stream->codecpar->bit_rate;
    if (avformat_alloc_output_context2(&ou_fmt, NULL, NULL, dstpath.c_str()) < 0) {
        LOGD("avformat_alloc_output_context2 fail");
        releasesources();
        return;
    }
    AVStream *ou_stream = avformat_new_stream(ou_fmt, NULL);
    if (ou_fmt->oformat->flags & AVFMT_GLOBALHEADER) {
        en_ctx->flags = AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
    }
    if (avcodec_open2(en_ctx, NULL, NULL) < 0) {
        LOGD("avcodec_open2() fail");
        releasesources();
        return;
    }
    // 設置流參數(shù)；這里直接從編碼器拷貝
    if (avcodec_parameters_from_context(ou_stream->codecpar, en_ctx) < 0) {
        LOGD("avcodec_pamameters_from_context fail");
        releasesources();
        return;
    }
    if (!(ou_fmt->oformat->flags & AVFMT_NOFILE)) {
        if (avio_open2(&ou_fmt->pb, dstpath.c_str(), AVIO_FLAG_WRITE, NULL, NULL) < 0) {
            LOGD("avio_open2 fail");
            releasesources();
            return;
        }
    }
    
    // 寫入文件頭
    if (avformat_write_header(ou_fmt, NULL) < 0) {
        LOGD("avformat_write_header fail");
        releasesources();
        return;
    }
    
    // 1、創(chuàng)建濾鏡管道
    graph = avfilter_graph_alloc();
    
    // 2、添加輸入濾鏡;此濾鏡是濾鏡管道必須的濾鏡，它作為濾鏡管道的源頭，用于接收從外部輸入的數(shù)據(jù)
    const AVFilter *src_flt = avfilter_get_by_name("abuffer");
    if (!src_flt) {
        LOGD("abuffer is not find");
        releasesources();
        return;
    }
    // 2.1 創(chuàng)建輸入濾鏡的上下文(輸入濾鏡實例)并添加到濾鏡管道中;最后一個參數(shù)名隨意起
    src_flt_ctx = avfilter_graph_alloc_filter(graph, src_flt, "src_buffer");
    if (!src_flt_ctx) {
        LOGD("avfilter_graph_alloc_filter() fail");
        releasesources();
        return;
    }
    /** 2.2 設置輸入濾鏡的相關參數(shù)(采樣率，采樣格式，時間基，聲道類型，聲道數(shù))并初始化,這里的參數(shù)要跟實際輸入的音頻數(shù)據(jù)參數(shù)保持一致;這是第一種初始化濾鏡參數(shù)的方式
     *  av_opt_setxxx()系列函數(shù)最后一個參數(shù)的含義：
     *  0：只在對象的AVClass的option屬性里面查找是否有對應的參數(shù)賦值，如果沒有那么設置將無效；
     *  AV_OPT_SEARCH_CHILDREN：先在對象的AVClass的child_next指向的AVClass的option屬性查找是否有對應的參數(shù)，然后在對象的AVClass的option屬性查找對應參數(shù)
     *  AV_OPT_SEARCH_FAKE_OBJ：先在對象的AVClass的child_class_next指向的AVClass的option屬性查找是否有對應的參數(shù)，然后在對象的AVClass的option屬性查找對應參數(shù)
     *  遇到問題：avfilter_init_str()函數(shù)返回失敗
     *  分析原因：調(diào)用av_opt_set_xx()系列函數(shù)給src_flt_ctx設置參數(shù)時無效，因為之前最后一個參數(shù)傳的為0，AVFilterContext的option屬性是不含有這些參數(shù)的(它的option屬性
     *  的child_next指向的AVClass的option屬性才有這些參數(shù))，所以最后一個參數(shù)應該為AV_OPT_SEARCH_CHILDREN
     *  解決方案：將最后一個參數(shù)設置為AV_OPT_SEARCH_CHILDREN
     */
    // 在libavfilter/buffersrc.c文件中可以找到定義
    char ch_layout[64];
    av_get_channel_layout_string(ch_layout, sizeof(ch_layout), stream->codecpar->channels, stream->codecpar->channel_layout);
    av_opt_set(src_flt_ctx, "channel_layout", ch_layout, AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);
    av_opt_set_sample_fmt(src_flt_ctx, "sample_fmt", (enum AVSampleFormat)stream->codecpar->format, AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);
    av_opt_set_q(src_flt_ctx, "time_base", stream->time_base, AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);
    av_opt_set_int(src_flt_ctx, "sample_rate", stream->codecpar->sample_rate, AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);
    av_opt_set_int(src_flt_ctx, "channels", stream->codecpar->channels, AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);
    // 因為前面已經(jīng)通過av_opt_set()函數(shù)給src_flt_ctx設置了對應參數(shù)的值，所以這里初始化的時候不需要再傳遞任何參數(shù)了
    if (avfilter_init_dict(src_flt_ctx, NULL) < 0) {    // 這里換成avfilter_init_str()函數(shù)也是可以的
        LOGD("init abuffer filter parameters fail");
        releasesources();
        return;
    }
    
    // 3、添加聲音調(diào)整濾鏡
    const AVFilter *volume_filter = avfilter_get_by_name("volume");
    if (!volume_filter) {
        LOGD("volume filter get fail");
        releasesources();
        return;
    }
    // 3.1 創(chuàng)建聲音調(diào)整濾鏡的上下文并加入到濾鏡管道中，最后一個參數(shù)名隨意起
    AVFilterContext *volume_ctx = avfilter_graph_alloc_filter(graph,volume_filter,"volume");
    if (!volume_filter) {
        LOGD("volume avfilter_graph_alloc_filter() fail");
        releasesources();
        return;
    }
    // 3.2 初始化聲音調(diào)整濾鏡的相關參數(shù)并初始化;這是第二種初始化濾鏡參數(shù)的方式
    AVDictionary *volume_dic = NULL;
    av_dict_set(&volume_dic, "volume", AV_STRINGIFY(dst_volume), 0);
    if (avfilter_init_dict(volume_ctx, &volume_dic) < 0) {
        LOGD("avfilter_init_dic() fail");
        releasesources();
        return;
    }
    av_dict_free(&volume_dic);
    
    // 4、創(chuàng)建格式轉(zhuǎn)化濾鏡;
    const AVFilter *aformat = avfilter_get_by_name("aformat");
    if (!aformat) {
        LOGD("avformat filter get fail");
        releasesources();
        return;
    }
    // 4.1創(chuàng)建格式轉(zhuǎn)換的上下文
    AVFilterContext *aformat_ctx = avfilter_graph_alloc_filter(graph,aformat,"format");
    if (!aformat_ctx) {
        LOGD("avfilter_graph_alloc_filter() fail");
        releasesources();
        return;
    }
    // 4.2 設置格式轉(zhuǎn)換濾鏡參數(shù)并初始化;具體參數(shù)的名字見libavfilter/af_aformat.c文件的aformat_options變量
    // 這是第三種設置濾鏡參數(shù)的方式，采用key1=value1:key2=value2....的字符串形式組織各個參數(shù)的值，avfilter_init_str()函數(shù)內(nèi)部會自己解析
    char format_opts[128];
    sprintf(format_opts, "sample_fmts=%s:sample_rates=%d:channel_layouts=0x%" PRIx64,av_get_sample_fmt_name(en_ctx->sample_fmt),en_ctx->sample_rate,(uint64_t)en_ctx->channel_layout);
    printf("val = %s \n",format_opts);
    if (avfilter_init_str(aformat_ctx, format_opts) < 0) {
        LOGD("avfilter_init_str() fail");
        releasesources();
        return;
    }
    
    // 5、創(chuàng)建輸出濾鏡
    const AVFilter *sink = avfilter_get_by_name("abuffersink");
    if (!sink) {
        LOGD("sink avfilter_get_by_name fail");
        releasesources();
        return;
    }
    // 5.1 創(chuàng)建輸出濾鏡的上下文
    sink_flt_ctx = avfilter_graph_alloc_filter(graph,sink,"sink");
    if (!sink_flt_ctx) {
        LOGD("sink filter ctx fail");
        releasesources();
        return;
    }
    
    // 5.2 初始化輸出濾鏡;由于輸出濾鏡是接受最后一個濾鏡的數(shù)據(jù)，只是做一個中轉(zhuǎn)，所以不需要設置任何參數(shù)
    if (avfilter_init_str(sink_flt_ctx, NULL) < 0) {
        LOGD("sink filter init fail");
        releasesources();
        return;
    }
    
    /** 6、將各個濾鏡連接起來(第一個濾鏡一定是輸入濾鏡，最后一個濾鏡一定是輸出濾鏡)
     *  avfilter_link()中代表將第一個參數(shù)對應濾鏡輸出端口(端口號為srcpad，一般都是0)連接到第三個參數(shù)對應濾鏡的輸入端口(端口號為dstpad,一般都是0)
     *  如下代最終濾鏡的連接順序為：
     *  srcbuffer->volume->aformat->sink
     */
    int ret  = avfilter_link(src_flt_ctx, 0, volume_ctx, 0);
    if (ret >= 0) {
        ret = avfilter_link(volume_ctx, 0, aformat_ctx, 0);
    }
    if (ret >= 0) {
        ret = avfilter_link(aformat_ctx, 0, sink_flt_ctx, 0);
    }
    if (ret < 0) {
        LOGD("avfilter_link fail");
        releasesources();
        return;
    }
    
    // 7、配置濾鏡管道(也即初始化濾鏡管道)；只有初始化濾鏡管道后才可以使用各個濾鏡進行音頻處理;第二個參數(shù)用來打印日志的上下文，設為NULL即可
    if (avfilter_graph_config(graph,NULL) < 0) {
        LOGD("avfilter_graph_config fail");
        releasesources();
        return;
    }
    
    /** 遇到問題：重新編碼時提示"[libmp3lame @ 0x10380b800] more samples than frame size (avcodec_encode_audio2)"
     *  分析原因：因為編碼器上下文中設置的frame_size的大小為1152，而通過濾鏡管道的av_buffersink_get_frame()函數(shù)獲取的AVFrame的nb_samples的大小為1254 >=1152
     *  解決方案：通過av_buffersink_set_frame_size()給輸出濾鏡設置輸出固定的AVFrame的nb_samples的大小
     *
     *  分析：av_buffersink_set_frame_size()函數(shù)內(nèi)部實際上是將AVFilterLink的min_samples，max_samples，partial_buf_size都設置為了這個值。那么當調(diào)用av_buffersink_get_frame()函數(shù)時
     *  每次輸出的AVFrame大小將為這個值
     *  備注：av_buffersink_set_frame_size()的調(diào)用必須再avfilter_link()連接之后，否則會崩潰
     */
    if (!(en_codec->capabilities & AV_CODEC_CAP_VARIABLE_FRAME_SIZE)) {
        av_buffersink_set_frame_size(sink_flt_ctx, en_ctx->frame_size);
    }
    
    /** 總結(jié)：濾鏡初始化流程為
     *  1、創(chuàng)建濾鏡管道
     *  2、創(chuàng)建各個濾鏡(其中輸入濾鏡，輸出濾鏡是必須的濾鏡)，每個濾鏡的創(chuàng)建為固定的流程(創(chuàng)建濾鏡，創(chuàng)建濾鏡上下文，設置濾鏡參數(shù)并初始化上下文)
     *  3、連接各個濾鏡(其中輸入濾鏡一定要放在第一個，輸出濾鏡一定要放到最后一個)
     *  4、初始化濾鏡管道
     *  5、av_buffersrc_add_frame()函數(shù)添加要進行濾鏡處理的數(shù)據(jù)
     *  6、av_buffersink_get_frame()函數(shù)獲取處理好了的音頻數(shù)據(jù)
     */
    AVPacket *in_pkt = av_packet_alloc();
    while (av_read_frame(in_fmt, in_pkt) == 0) {
        
        // 解碼
        doDecode(in_pkt);
        
        av_packet_unref(in_pkt);
    }
    
    // 刷新緩沖區(qū)
    doDecode(NULL);
    
    // 寫入文件尾部
    av_write_trailer(ou_fmt);
    
    // 釋放資源
    releasesources();
}

void AudioVolume::doDecode(AVPacket *packt)
{
    if (!de_frame) {
        de_frame = av_frame_alloc();
        en_frame = av_frame_alloc();
        en_frame->sample_rate = en_ctx->sample_rate;
        en_frame->channel_layout = en_ctx->channel_layout;
        en_frame->format = en_ctx->sample_fmt;
        en_frame->nb_samples = en_ctx->frame_size;
        if(av_frame_get_buffer(en_frame, 0) < 0) {
            LOGD("av_frame_get_buffer fail");
            releasesources();
            return;
        }
        if (av_frame_make_writable(en_frame) < 0) {
            LOGD("av_frame_make_writable fail");
            releasesources();
            return;
        }
    }
    avcodec_send_packet(de_ctx, packt);
    while (true) {
        int ret = avcodec_receive_frame(de_ctx, de_frame);
        if (ret == AVERROR_EOF) {
            // 清空編碼緩沖區(qū)
            doEncode(NULL);
            break;
        } else if(ret < 0) {
            break;
        }
        
        // 解碼成功；利用音頻濾鏡進行轉(zhuǎn)換
        ret = av_buffersrc_add_frame_flags(src_flt_ctx,de_frame,AV_BUFFERSRC_FLAG_PUSH);
        if (ret < 0) {
            LOGD("av_buffersrc_add_frame() fail");
            releasesources();
            return;
        }
        
        while (true) {
            ret = av_buffersink_get_frame_flags(sink_flt_ctx, en_frame,AV_BUFFERSINK_FLAG_NO_REQUEST);
            if (ret == AVERROR_EOF) {   // 說明結(jié)束了
                break;
            } else if (ret < 0) {
                break;
            }
            
            // 重新編碼
            AVStream *stream = ou_fmt->streams[0];
            en_frame->pts = stream->time_base.den/stream->codecpar->sample_rate*next_audio_pts;
            next_audio_pts += en_frame->nb_samples;
            doEncode(en_frame);
        }
    }
}

方式二實現(xiàn)代碼：

void AudioVolume::doChangeAudioVolume2()
{
    string curFile(__FILE__);
    unsigned long pos = curFile.find("2-video_audio_advanced");
    if (pos == string::npos) {
        LOGD("not find file");
        return;
    }
    
    string srcDic = curFile.substr(0,pos) + "filesources/";
    string srcpath = srcDic + "test-mp3-1.mp3";
    string dstpath = srcDic + "1-audiovolume-2.mp3";
    int dst_sample_rate = 48000;
    enum AVSampleFormat dst_sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S32;
    int64_t dst_ch_layout=  AV_CH_LAYOUT_MONO;
    
    if (avformat_open_input(&in_fmt, srcpath.c_str(), NULL, NULL) < 0) {
        LOGD("avformat_open_input fail");
        return;
    }
    if (avformat_find_stream_info(in_fmt, NULL) < 0) {
        LOGD("avformat_find_stream_info() fail");
        releasesources();
        return;
    }
    AVStream *in_stream = in_fmt->streams[0];
    AVCodecID codecId = in_stream->codecpar->codec_id;
    AVCodec *de_codec = avcodec_find_decoder(codecId);
    if (!de_codec) {
        LOGD("not find codec %s",avcodec_get_name(codecId));
        releasesources();
    }
    de_ctx = avcodec_alloc_context3(de_codec);
    // 設置解碼器參數(shù)
    avcodec_parameters_to_context(de_ctx, in_stream->codecpar);
    // 必須設置，否則會提示"Could not update timestamps for skipped samples."并且在調(diào)用av_buffersrc_add_frame_flag()函數(shù)時會崩潰
    de_ctx->pkt_timebase = in_stream->time_base;
    // 初始化解碼器
    if (avcodec_open2(de_ctx, de_codec, NULL) < 0) {
        LOGD("de_ctx init fail()");
        releasesources();
        return;
    }
    
    // 創(chuàng)建編碼器以及封裝器
    if (avformat_alloc_output_context2(&ou_fmt, NULL, NULL, dstpath.c_str()) < 0) {
        LOGD("avformat_alloc_output_context2() fail");
        releasesources();
        return;
    }
    AVStream *stream = avformat_new_stream(ou_fmt, NULL);
    AVCodec *en_codec = avcodec_find_encoder(codecId);
    if (!en_codec) {
        LOGD("encodec not find %s",avcodec_get_name(codecId));
        releasesources();
        return;
    }
    en_ctx = avcodec_alloc_context3(en_codec);
    if (!en_ctx) {
        LOGD("en_codec context fail");
        releasesources();
        return;
    }
    // 設置編碼參數(shù);這里和源文件一樣
    en_ctx->sample_rate = select_sample_rate(en_codec, dst_sample_rate);
    en_ctx->sample_fmt = select_sample_format(en_codec, dst_sample_fmt);
    en_ctx->channel_layout = select_channel_layout(en_codec, dst_ch_layout);
    en_ctx->time_base = in_stream->time_base;
    en_ctx->bit_rate = in_stream->codecpar->bit_rate;
    if (ou_fmt->oformat->flags & AVFMT_GLOBALHEADER) {
        en_ctx->flags = AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
    }
    // 初始化編碼器
    if (avcodec_open2(en_ctx, en_codec, NULL) < 0) {
        LOGD("avcodec_open2() fail");
        releasesources();
        return;
    }
    
    // 設置封裝器流參數(shù);從編碼器拷貝
    avcodec_parameters_from_context(stream->codecpar, en_ctx);
    
    if (!(ou_fmt->oformat->flags & AVFMT_NOFILE)) {
        if (avio_open2(&ou_fmt->pb, dstpath.c_str(), AVIO_FLAG_WRITE, NULL, NULL) < 0) {
            LOGD("avio_open2() fail");
            releasesources();
            return;
        }
    }
    
    // 寫入文件頭
    if (avformat_write_header(ou_fmt, NULL) < 0) {
        LOGD("avformat_write_header()");
        releasesources();
        return;
    }
    
    // 1、創(chuàng)建濾鏡管道
    AVFilterGraph *graph = avfilter_graph_alloc();
    
    // 2、創(chuàng)建源濾鏡，用于接收要處理的AVFrame
    const AVFilter *src_filter = avfilter_get_by_name("abuffer");
    char src_args[200] = {0};
    sprintf(src_args, "time_base=%d/%d:sample_rate=%d:sample_fmt=%s:channel_layout=0x%" PRIX64,
            in_stream->time_base.num,in_stream->time_base.den,in_stream->codecpar->sample_rate,av_get_sample_fmt_name((enum AVSampleFormat)in_stream->codecpar->format),(uint64_t)in_stream->codecpar->channel_layout);
    int ret = avfilter_graph_create_filter(&src_flt_ctx, src_filter, NULL, src_args, NULL, graph);
    if (ret < 0) {
        LOGD("avfilter_graph_create_filter fail");
        releasesources();
        return;
    }
    
    // 3、創(chuàng)建輸出濾鏡，向外輸出濾鏡處理過的AVFrame
    const AVFilter *sink_filter = avfilter_get_by_name("abuffersink");
    if (!sink_filter) {
        LOGD("abuffersink not find");
        releasesources();
        return;
    }
    ret = avfilter_graph_create_filter(&sink_flt_ctx, sink_filter, NULL, NULL, NULL, graph);
    if (ret < 0) {
        LOGD("avfilter_graph_create_filter fail");
        releasesources();
        return;
    }
    /** 4、創(chuàng)建處理音頻數(shù)據(jù)的各個濾鏡(通過濾鏡描述符)
     *  關于AVFilterInOut：
     *  1、它是一個鏈表，通過它可以用來將所有的濾鏡串聯(lián)起來，方便進行管理。開始于abuffer濾鏡，結(jié)束于abuffersink濾鏡;
     *  2、它就是為通過濾鏡描述符創(chuàng)建濾鏡來服務的，濾鏡描述符按照指定的格式描述了一個個濾鏡，而一個AVFilterInout代表了一個濾鏡和濾鏡上下文;
     *  4、需要單獨釋放，通過avfilter_inout_free()
     */
    AVFilterInOut *inputs = avfilter_inout_alloc();
    AVFilterInOut *outputs = avfilter_inout_alloc();
    char filter_desc[200] = {0};
    sprintf(filter_desc, "aresample=%d,aformat=sample_fmts=%s:channel_layouts=%s",en_ctx->sample_rate,
            av_get_sample_fmt_name(en_ctx->sample_fmt),av_get_channel_name(en_ctx->channel_layout));
    // 設置outputs的相關參數(shù);outputs代表向濾鏡描述符的第一個濾鏡的輸入端口輸出數(shù)據(jù)，由于第一個濾鏡的input label標簽默認為"in"，
    // 所以這里outputs的name也設置為"in"
    outputs->name = av_strdup("in");
    outputs->filter_ctx = src_flt_ctx;
    outputs->pad_idx = 0;
    outputs->next = NULL;
    
    // 設置inputs相關參數(shù)；inputs代表接受濾鏡描述符的最后一個濾鏡的輸出端口輸出的數(shù)據(jù)，由于最后一個濾鏡的output label標簽默認為"out"，
    // 所以這里inputs的name也設置為"out"
    inputs->name = av_strdup("out");
    inputs->filter_ctx = sink_flt_ctx;
    inputs->pad_idx = 0;
    inputs->next = NULL;
    
    // 5、通過濾鏡描述符創(chuàng)建并初始化各個濾鏡并且按照濾鏡描述符的順序連接到一起
    if ((ret = avfilter_graph_parse_ptr(graph, filter_desc, &inputs, &outputs, NULL)) < 0) {
        LOGD("avfilter_graph_parse_ptr() fail");
        releasesources();
        return;
    }
    // 設置abuffersink輸出AVFrame的nbsamples與編碼器需要的frame_size大小一致
    if (!(en_codec->capabilities & AV_CODEC_CAP_VARIABLE_FRAME_SIZE)) {
        av_buffersink_set_frame_size(sink_flt_ctx, en_ctx->frame_size);
    }
    
    // 6、配置濾鏡管道(初始化濾鏡)
    if (avfilter_graph_config(graph, NULL) < 0) {
        LOGD("avfilter_graph_config() fail");
        releasesources();
        return;
    }
    
    AVPacket *pkt = av_packet_alloc();
    while (av_read_frame(in_fmt, pkt) == 0) {
        doDecode(pkt);
        av_packet_unref(pkt);
    }
    
    doDecode(NULL);
    LOGD("結(jié)束了。。。。");
    
    av_write_trailer(ou_fmt);
    
    // 釋放資源
    releasesources();
    avfilter_inout_free(&inputs);
    avfilter_inout_free(&outputs);
}

• 總結(jié)：
  通過代碼可以看到，兩種濾鏡的使用方式差別在于avfilter_config_graph之前的代碼，很顯然方式二更加簡潔和節(jié)省代碼

遇到問題

• 問題1
  遇到問題：解碼mp3時提示"[mp3float @ 0x10180be00] Could not update timestamps for skipped samples."
  分析原因：來自ffmpeg.c文件的注釋：Useful for subtitles retiming by lavf (FIXME), skipping samples in * audio, and video decoders such as cuvid or mediacodec
  解決方案：給解碼器de_ctx設置pkt_timebase

• 問題2
  遇到問題：avfilter_init_str()函數(shù)返回失敗
  分析原因：調(diào)用av_opt_set_xx()系列函數(shù)給src_flt_ctx設置參數(shù)時無效，因為之前最后一個參數(shù)傳的為0，AVFilterContext的option屬性是不含有這些參數(shù)的(它的option屬性的child_next指向的AVClass的option屬性才有這些參數(shù))，所以最后一個參數(shù)應該為AV_OPT_SEARCH_CHILDREN
  解決方案：將最后一個參數(shù)設置為AV_OPT_SEARCH_CHILDREN
  備注：在libavfilter/buffersrc.c文件中可以找到定義

• 問題3
  遇到問題：重新編碼時提示"[libmp3lame @ 0x10380b800] more samples than frame size (avcodec_encode_audio2)"
  分析原因：因為編碼器上下文中設置的frame_size的大小為1152，而通過濾鏡管道的av_buffersink_get_frame()函數(shù)獲取的AVFrame的nb_samples的大小為1254 >=1152
  解決方案：通過av_buffersink_set_frame_size()給輸出濾鏡設置輸出固定的AVFrame的nb_samples的大小
  備注：
  av_buffersink_set_frame_size()函數(shù)內(nèi)部實際上是將AVFilterLink的min_samples，max_samples，partial_buf_size都設置為了這個值。那么當調(diào)用av_buffersink_get_frame()函數(shù)時每次輸出的AVFrame大小將為這個值
  備注：av_buffersink_set_frame_size()的調(diào)用必須再avfilter_link()連接之后，否則會崩潰

項目地址

https://github.com/nldzsz/ffmpeg-demo

位于cppsrc目錄下文件AudioVolume.hpp/AudioVolume.cpp中

項目下示例可運行于iOS/android/mac平臺，工程分別位于demo-ios/demo-android/demo-mac三個目錄下，可根據(jù)需要選擇不同平臺