WebRTC音视频引擎研究(2)--VoiceEngine音频编解码器数据结构以及参数设置

1、VoiceEngine Codec数据结构

WebRTC中，用一个结构体struct CodecInst表示特定的音频编解码器对象：

1. struct CodecInst
2. {
3. int pltype;      //payload type负载类型
4. char plname[32]; //payload name负载名称，32个字符表示
5. int plfreq;      //payload frequence负载频率
6. int pacsize;     //packet size包大小
7. int channels;    //声道
8. int rate;        //速率或自适应
9. };

参数详细说明：

1、 pltype范围在1~126之间才是有效值；

pltype的值是否有效可以通过调用下面ValidPayloadType(int payload_type)方法来判断，在...\src\modules\audio_coding\main\source\acm_codec_database.cc定义

1. // Checks if the payload type is in the valid range.
2. bool ACMCodecDB::ValidPayloadType(int payload_type) {
3. if ((payload_type < 0) || (payload_type > 127)) {
4. return false;
5. }
6. return true;
7. }

2、 plname是编解码器的名称，可能的值在CreateCodecInstance已定义，如WebRTC默认的"ISAC"

VoiceEngine支持多个音频编解码器，具体支持的编解码器在CreateCodecInstance(const CodecInst* codec_inst)定义，比如ISAC\PCMU\PCMA\ILBC\AMR等等，在...\src\modules\audio_coding\main\source\acm_codec_database.cc定义

1. ACMGenericCodec* ACMCodecDB::CreateCodecInstance(const CodecInst* codec_inst) {
2. // All we have support for right now.
3. if (!STR_CASE_CMP(codec_inst->plname, "ISAC")) {
4. #if (defined(WEBRTC_CODEC_ISAC) || defined(WEBRTC_CODEC_ISACFX))
5. return new ACMISAC(kISAC);
6. #endif
7. } else if (!STR_CASE_CMP(codec_inst->plname, "PCMU")) {
8. return new ACMPCMU(kPCMU);
9. } else if (!STR_CASE_CMP(codec_inst->plname, "PCMA")) {
10. return new ACMPCMA(kPCMA);
11. } else if (!STR_CASE_CMP(codec_inst->plname, "ILBC")) {
12. #ifdef WEBRTC_CODEC_ILBC
13. return new ACMILBC(kILBC);
14. #endif
15. } else if (!STR_CASE_CMP(codec_inst->plname, "AMR")) {
16. #ifdef WEBRTC_CODEC_AMR
17. return new ACMAMR(kGSMAMR);
18. #endif
19. } else if (!STR_CASE_CMP(codec_inst->plname, "AMR-WB")) {
20. #ifdef WEBRTC_CODEC_AMRWB
21. return new ACMAMRwb(kGSMAMRWB);
22. #endif
23. } else if (!STR_CASE_CMP(codec_inst->plname, "G722")) {
24. #ifdef WEBRTC_CODEC_G722
25. return new ACMG722(kG722);
26. #endif
27. } else if (!STR_CASE_CMP(codec_inst->plname, "G7221")) {
28. switch (codec_inst->plfreq) {
29. case 16000: {
30. #ifdef WEBRTC_CODEC_G722_1
31. int codec_id;
32. switch (codec_inst->rate) {
33. case 16000 : {
34. codec_id = kG722_1_16;
35. break;
36. }
37. case 24000 : {
38. codec_id = kG722_1_24;
39. break;
40. }
41. case 32000 : {
42. codec_id = kG722_1_32;
43. break;
44. }
45. default: {
46. return NULL;
47. }
48. return new ACMG722_1(codec_id);
49. }
50. #endif
51. }
52. case 32000: {
53. #ifdef WEBRTC_CODEC_G722_1C
54. int codec_id;
55. switch (codec_inst->rate) {
56. case 24000 : {
57. codec_id = kG722_1C_24;
58. break;
59. }
60. case 32000 : {
61. codec_id = kG722_1C_32;
62. break;
63. }
64. case 48000 : {
65. codec_id = kG722_1C_48;
66. break;
67. }
68. default: {
69. return NULL;
70. }
71. return new ACMG722_1C(codec_id);
72. }
73. #endif
74. }
75. }
76. } else if (!STR_CASE_CMP(codec_inst->plname, "CN")) {
77. // For CN we need to check sampling frequency to know what codec to create.
78. int codec_id;
79. switch (codec_inst->plfreq) {
80. case 8000: {
81. codec_id = kCNNB;
82. break;
83. }
84. case 16000: {
85. codec_id = kCNWB;
86. break;
87. }
88. case 32000: {
89. codec_id = kCNSWB;
90. break;
91. }
92. default: {
93. return NULL;
94. }
95. }
96. return new ACMCNG(codec_id);
97. } else if (!STR_CASE_CMP(codec_inst->plname, "G729")) {
98. #ifdef WEBRTC_CODEC_G729
99. return new ACMG729(kG729);
100. #endif
101. } else if (!STR_CASE_CMP(codec_inst->plname, "G7291")) {
102. #ifdef WEBRTC_CODEC_G729_1
103. return new ACMG729_1(kG729_1);
104. #endif
105. } else if (!STR_CASE_CMP(codec_inst->plname, "speex")) {
106. #ifdef WEBRTC_CODEC_SPEEX
107. int codec_id;
108. switch (codec_inst->plfreq) {
109. case 8000: {
110. codec_id = kSPEEX8;
111. break;
112. }
113. case 16000: {
114. codec_id = kSPEEX16;
115. break;
116. }
117. default: {
118. return NULL;
119. }
120. }
121. return new ACMSPEEX(codec_id);
122. #endif
123. } else if (!STR_CASE_CMP(codec_inst->plname, "CN")) {
124. // For CN we need to check sampling frequency to know what codec to create.
125. int codec_id;
126. switch (codec_inst->plfreq) {
127. case 8000: {
128. codec_id = kCNNB;
129. break;
130. }
131. case 16000: {
132. codec_id = kCNWB;
133. break;
134. }
135. case 32000: {
136. codec_id = kCNSWB;
137. break;
138. }
139. default: {
140. return NULL;
141. }
142. }
143. return new ACMCNG(codec_id);
144. } else if (!STR_CASE_CMP(codec_inst->plname, "L16")) {
145. #ifdef WEBRTC_CODEC_PCM16
146. // For L16 we need to check sampling frequency to know what codec to create.
147. int codec_id;
148. switch (codec_inst->plfreq) {
149. case 8000: {
150. codec_id = kPCM16B;
151. break;
152. }
153. case 16000: {
154. codec_id =kPCM16Bwb;
155. break;
156. }
157. case 32000: {
158. codec_id = kPCM16Bswb32kHz;
159. break;
160. }
161. default: {
162. return NULL;
163. }
164. }
165. return new ACMPCM16B(codec_id);
166. #endif
167. } else if (!STR_CASE_CMP(codec_inst->plname, "telephone-event")) {
168. #ifdef WEBRTC_CODEC_AVT
169. return new ACMDTMFPlayout(kAVT);
170. #endif
171. } else if (!STR_CASE_CMP(codec_inst->plname, "red")) {
172. #ifdef WEBRTC_CODEC_RED
173. return new ACMRED(kRED);
174. #endif
175. }
176. return NULL;
177. }

3、 plfreq一般取如下值（在common_types.h定义）；

1. //负载频率值
2. enum PayloadFrequencies
3. {
4. kFreq8000Hz  = 8000,
5. kFreq16000Hz = 16000,
6. kFreq32000Hz = 32000
7. };

4、 pacsize取值是与plfreq有关系的，单位为kbps，下面是计算公式

计算公式如下：

如果：plfreq = 16000(单位为hz)

如果我需要30ms（毫秒）的packet size

那么pacsize = (plfreq *30) /1000 = 480kbps；

也即是：要得到k ms的packet size，则可计算出

pacsize =( plfreq * k) / 1000

而如果plfreq = 32000；20ms的packet size，则pacsize  = 640；

 

5、 channels取值

channels = 1 表示单声道

channels = 2 表示立体声道

注意：channels  = -1时，表示此时只支持单声道模式

 

6、 rate取值，单位是bps

一般取rate = 16000,32000，48000这些16000整数倍的值，即16kbps，32kbps,48kpbs

注意：当rate = -1时，表示此时启动自适应信道速率

 

2、查看VoiceEngine支持的所有Codec信息示例代码

1. //列出（获得）引擎支持的所有编解码器信息
2. //支持平台:Windows, Mac OS X, Linux
3. #include "voe_base.h"
4. #include "voe_codec.h"
5. VoiceEngine* ve = VoiceEngine::Create();
6. VoECodec* codec = VoECodec::GetInterface(ve);
7. for (int = 0; i < codec->NumOfCodecs(); i++)
8. {
9. CodecInst cinst;
10. codec->GetCodec(i, cinst);
11. DISPLAY_CODEC_INFO(i, cinst);
12. }
13. // 释放sub-API
14. codec->Release();
15. //删除引擎
16. VoiceEngine::Delete(ve);

3、初始化VoiceEngine Codec示例代码

1. //初始化VoiceEngine Codec示例代码
2. //支持平台:Windows, Mac OS X, Linux
3. #include "voe_codec.h"
4. CodecInst cinst;
5. //初始化iSAC编解码器参数
6. strcpy(cinst.plname, "ISAC");
7. cinst.plfreq   = 16000; // iSAC宽带模式取样频率
8. cinst.pltype   = 103;
9. cinst.pacsize  = 480;   //使用30ms packet size，480kbps
10. cinst.channels = 1;     // 单声道
11. cinst.rate     = -1;    // 信道自适应模式
12. //初始化完成
13. //在ID为0的channel激活已初始化的iSAC
14. codec->SetSendCodec(0, cinst);