2023-03-30：用Go语言改写FFmpeg示例decode_audio.c，实现高效音频解码。

答案2023-03-30：

这个程序的主要功能是将 MP2 音频文件解码为 PCM 格式，并输出到指定的输出文件中。下面是该程序的详细步骤：

1.导入所需的包

通过import语句导入了一些第三方库和FFmpeg相关的包。

2.定义变量

定义了一些必要的变量和常量，如输入和输出文件名、音频编解码器、编解码器上下文、音频解析器上下文、解析缓冲区、音频数据帧、采样格式等。

3.解析命令行参数

读取命令行传入的输入文件名和输出文件名。

4.初始化解析器和编码器

通过 AVCodecFindDecoder() 函数查找 MPEG 音频解码器并得到其指针，如果为空则表示未找到对应的解码器。接着调用 AVParserInit() 函数初始化一个解析器，用于从输入文件中解析出音频数据帧。同时也需要分配一个编解码器上下文（AVCodecContext）对象，并调用 AVCodecOpen2() 函数打开编解码器。

5.打开输入文件和输出文件

使用 os.Open() 函数打开输入文件，如果失败则退出程序。使用 os.Create() 函数创建输出文件，如果失败则需要释放相关资源并退出程序。

6.逐帧解码

循环读取输入文件，每次读取 AUDIO_INBUF_SIZE 大小的数据，然后使用 AVParserParse2() 函数将数据解析成音频数据帧 AVPacket，并调用解码函数 decode() 进行解码，将解码后的 PCM 数据输出到输出文件中。读取结束时需要调用 AVCodecSendPacket() 函数和 AVCodecReceiveFrame() 函数进行“flush”，以确保所有剩余的音频数据帧都被解码。

7.输出 PCM 文件信息

在程序结束前，输出 PCM 文件的格式信息（包括采样率、声道数、采样格式等），以供用户使用 ffplay 命令播放该文件。

8.释放资源

关闭输入文件和输出文件，释放编解码器上下文、解析器上下文、解析缓冲区、音频数据帧以及 AVPacket 等资源。

总体来说，这个程序通过FFmpeg库提供的API从输入文件中逐帧解码音频数据，并将解码后的PCM数据输出到指定的输出文件中。此外，它还提供了一些基本的错误处理和输出格式信息的功能。

执行命令：

./lib/ffmpeg -i ./resources/big_buck_bunny.mp4 -c:a mp2 ./out/big_buck_bunny.mp2go run ./examples/internalexamples/decode_audio/main.go ./out/big_buck_bunny.mp2 ./out/big_buck_bunny.pcm./lib/ffplay -f s16le -ac 2 -ar 22050 ./out/big_buck_bunny.pcm

golang代码如下：

package mainimport (  "fmt"  "os"  "unsafe"  "github.com/moonfdd/ffmpeg-go/ffcommon"  "github.com/moonfdd/ffmpeg-go/libavcodec"  "github.com/moonfdd/ffmpeg-go/libavutil")func main0() (ret ffcommon.FInt) {  // ./lib/ffmpeg -i ./resources/big_buck_bunny.mp4 -c:a mp2 ./out/big_buck_bunny.mp2  // go run ./examples/internalexamples/decode_audio/main.go ./out/big_buck_bunny.mp2 ./out/big_buck_bunny.pcm  // ./lib/ffplay -f s16le -ac 2 -ar 22050 ./out/big_buck_bunny.pcm  var outfilename, filename string  var codec *libavcodec.AVCodec  var c *libavcodec.AVCodecContext  var parser *libavcodec.AVCodecParserContext  var len0 ffcommon.FInt  var f, outfile *os.File  var inbuf [AUDIO_INBUF_SIZE + libavcodec.AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE]ffcommon.FUint8T  var data *ffcommon.FUint8T  var data_size ffcommon.FSizeT  var pkt *libavcodec.AVPacket  var decoded_frame *libavutil.AVFrame  var sfmt libavutil.AVSampleFormat  var n_channels ffcommon.FInt = 0  var fmt0 string  if len(os.Args) <= 2 {    fmt.Printf("Usage: %s <input file> <output file>\n", os.Args[0])    os.Exit(0)  }  filename = os.Args[1]  outfilename = os.Args[2]  pkt = libavcodec.AvPacketAlloc()  /* find the MPEG audio decoder */  codec = libavcodec.AvcodecFindDecoder(libavcodec.AV_CODEC_ID_MP2)  if codec == nil {    fmt.Printf("Codec not found\n")    os.Exit(1)  }  parser = libavcodec.AvParserInit(int32(codec.Id))  if parser == nil {    fmt.Printf("Parser not found\n")    os.Exit(1)  }  c = codec.AvcodecAllocContext3()  if c == nil {    fmt.Printf("Could not allocate audio codec context\n")    os.Exit(1)  }  /* open it */  if c.AvcodecOpen2(codec, nil) < 0 {    fmt.Printf("Could not open codec\n")    os.Exit(1)  }  var err error  f, err = os.Open(filename)  if err != nil {    fmt.Printf("Could not open %s\n", filename)    os.Exit(1)  }  outfile, err = os.Create(outfilename)  if err != nil {    libavutil.AvFree(uintptr(unsafe.Pointer(c)))    os.Exit(1)  }  /* decode until eof */  data = (*byte)(unsafe.Pointer(&inbuf))  var n int  n, _ = f.Read(inbuf[0:AUDIO_INBUF_SIZE])  data_size = uint64(n)  for data_size > 0 {    if decoded_frame == nil {      decoded_frame = libavutil.AvFrameAlloc()      if decoded_frame == nil {        fmt.Printf("Could not allocate audio frame\n")        os.Exit(1)      }    }    ret = parser.AvParserParse2(c, &pkt.Data, (*int32)(unsafe.Pointer(&pkt.Size)),      data, int32(data_size),      libavutil.AV_NOPTS_VALUE, libavutil.AV_NOPTS_VALUE, 0)    if ret < 0 {      fmt.Printf("Error while parsing\n")      os.Exit(1)    }    data = (*byte)(unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(data)) + uintptr(ret)))    data_size -= uint64(ret)    if pkt.Size != 0 {      decode(c, pkt, decoded_frame, outfile)    }    if data_size < AUDIO_REFILL_THRESH {      for i := uint64(0); i < data_size; i++ {        inbuf[i] = *(*byte)(unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(data)) + uintptr(i)))      }      data = (*byte)(unsafe.Pointer(&inbuf))      n, _ = f.Read(inbuf[data_size:AUDIO_INBUF_SIZE])      len0 = int32(n)      if len0 > 0 {        data_size += uint64(len0)      }    }  }  /* flush the decoder */  pkt.Data = nil  pkt.Size = 0  decode(c, pkt, decoded_frame, outfile)  /* print output pcm infomations, because there have no metadata of pcm */  sfmt = c.SampleFmt  if libavutil.AvSampleFmtIsPlanar(sfmt) != 0 {    packed := libavutil.AvGetSampleFmtName(sfmt)    pa := ""    if packed == "" {      pa = "?"    } else {      pa = packed    }    fmt.Printf("Warning: the sample format the decoder produced is planar (%s). This example will output the first channel only.\n", pa)    sfmt = libavutil.AvGetPackedSampleFmt(sfmt)  }  n_channels = c.Channels  for {    ret = get_format_from_sample_fmt(&fmt0, sfmt)    if ret < 0 {      break    }    fmt.Printf("Play the output audio file with the command:\nffplay -f %s -ac %d -ar %d %s\n",      fmt0, n_channels, c.SampleRate,      outfilename)    break  }  // end:  outfile.Close()  f.Close()  libavcodec.AvcodecFreeContext(&c)  parser.AvParserClose()  libavutil.AvFrameFree(&decoded_frame)  libavcodec.AvPacketFree(&pkt)  return 0}const AUDIO_INBUF_SIZE = 20480const AUDIO_REFILL_THRESH = 4096func get_format_from_sample_fmt(fmt0 *string, sample_fmt libavutil.AVSampleFormat) (ret ffcommon.FInt) {  switch sample_fmt {  case libavutil.AV_SAMPLE_FMT_U8:    *fmt0 = "u8"  case libavutil.AV_SAMPLE_FMT_S16:    *fmt0 = "s16le"  case libavutil.AV_SAMPLE_FMT_S32:    *fmt0 = "s32le"  case libavutil.AV_SAMPLE_FMT_FLT:    *fmt0 = "f32le"  case libavutil.AV_SAMPLE_FMT_DBL:    *fmt0 = "f64le"  default:    fmt.Printf("sample format %s is not supported as output format\n",      libavutil.AvGetSampleFmtName(sample_fmt))    ret = -1  }  return}func decode(dec_ctx *libavcodec.AVCodecContext, pkt *libavcodec.AVPacket, frame *libavutil.AVFrame, outfile *os.File) {  var i, ch ffcommon.FInt  var ret, data_size ffcommon.FInt  /* send the packet with the compressed data to the decoder */  ret = dec_ctx.AvcodecSendPacket(pkt)  if ret < 0 {    fmt.Printf("Error submitting the packet to the decoder\n")    os.Exit(1)  }  /* read all the output frames (in general there may be any number of them */  for ret >= 0 {    ret = dec_ctx.AvcodecReceiveFrame(frame)    if ret == -libavutil.EAGAIN || ret == libavutil.AVERROR_EOF {      return    } else if ret < 0 {      fmt.Printf("Error during decoding\n")      os.Exit(1)    }    data_size = libavutil.AvGetBytesPerSample(dec_ctx.SampleFmt)    if data_size < 0 {      /* This should not occur, checking just for paranoia */      fmt.Printf("Failed to calculate data size\n")      os.Exit(1)    }    bytes := []byte{}    for i = 0; i < frame.NbSamples; i++ {      for ch = 0; ch < dec_ctx.Channels; ch++ {        ptr := uintptr(unsafe.Pointer(frame.Data[ch])) + uintptr(data_size*i)        for k := int32(0); k < data_size; k++ {          bytes = append(bytes, *(*byte)(unsafe.Pointer(ptr)))          ptr++        }      }    }    outfile.Write(bytes)  }}func main() {  os.Setenv("Path", os.Getenv("Path")+";./lib")  ffcommon.SetAvutilPath("./lib/avutil-56.dll")  ffcommon.SetAvcodecPath("./lib/avcodec-58.dll")  ffcommon.SetAvdevicePath("./lib/avdevice-58.dll")  ffcommon.SetAvfilterPath("./lib/avfilter-56.dll")  ffcommon.SetAvformatPath("./lib/avformat-58.dll")  ffcommon.SetAvpostprocPath("./lib/postproc-55.dll")  ffcommon.SetAvswresamplePath("./lib/swresample-3.dll")  ffcommon.SetAvswscalePath("./lib/swscale-5.dll")  genDir := "./out"  _, err := os.Stat(genDir)  if err != nil {    if os.IsNotExist(err) {      os.Mkdir(genDir, 0777) //  Everyone can read write and execute    }  }  main0()}