怎么在C++中使用ffmpeg分离网络视频的音频成单声道 16000hz并保存为wav文件

在C语言中使用FFmpeg库分离网络视频的音频，并将其转换为单声道、16kHz采样率的WAV文件，需要经过以下几个步骤：

1. 准备工作

• 安装FFmpeg: 确保你的系统中已经安装了FFmpeg库。如果未安装，可以通过源码编译或包管理器（如apt、yum等）进行安装。
• 包含头文件: 在你的C程序中包含必要的FFmpeg头文件，如libavformat/avformat.h、libavcodec/avcodec.h、libavutil/avutil.h、libavutil/channel_layout.h等。

2. 初始化FFmpeg

#include <libavformat/avformat.h>
#include <libavcodec/avcodec.h>
#include <libavutil/avutil.h>
#include <libavutil/channel_layout.h>

int main() {
    av_register_all();
    avformat_network_init();
    // ...后续代码
}

3. 打开并分析视频URL

AVFormatContext *fmt_ctx = NULL;
if (avformat_open_input(&fmt_ctx, "http://your_video_url", NULL, NULL) != 0) {
    printf("Could not open input video.\n");
    return -1;
}

if (avformat_find_stream_info(fmt_ctx, NULL) < 0) {
    printf("Failed to retrieve stream info.\n");
    return -1;
}

4. 查找音频流并打开解码器

AVCodecContext *dec_ctx = NULL;
AVStream *audio_stream = NULL;
AVCodec *dec = NULL;

// 查找第一个音频流
for (int i = 0; i < fmt_ctx->nb_streams; i++) {
    if (fmt_ctx->streams[i]->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
        audio_stream = fmt_ctx->streams[i];
        break;
    }
}

if (!audio_stream) {
    printf("No audio stream found.\n");
    return -1;
}

dec = avcodec_find_decoder(audio_stream->codecpar->codec_id);
if (!dec) {
    printf("Decoder not found.\n");
    return -1;
}

dec_ctx = avcodec_alloc_context3(dec);
if (avcodec_parameters_to_context(dec_ctx, audio_stream->codecpar) < 0) {
    printf("Failed to copy codec parameters to decoder context.\n");
    return -1;
}

if (avcodec_open2(dec_ctx, dec, NULL) < 0) {
    printf("Failed to open decoder.\n");
    return -1;
}

5. 初始化输出格式和编码器

这里直接输出WAV，所以不需要重新编码，但要确保音频参数符合要求。

AVFormatContext *out_fmt_ctx = NULL;
AVStream *out_audio_stream = NULL;
AVCodecContext *enc_ctx = dec_ctx; // 直接使用解码上下文，因为不重新编码

// 创建输出文件
if (avio_open(&out_fmt_ctx->pb, "output.wav", AVIO_FLAG_WRITE) < 0) {
    printf("Could not open output file.\n");
    return -1;
}

// 添加音频流到输出上下文
out_audio_stream = avformat_new_stream(out_fmt_ctx, NULL);
if (!out_audio_stream) {
    printf("Failed allocating output stream.\n");
    return -1;
}
avcodec_copy_context(out_audio_stream->codec, enc_ctx);

// 设置单声道和16kHz采样率
out_audio_stream->codec->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_MONO;
out_audio_stream->codec->sample_rate = 16000;

// 写入文件头
avformat_write_header(out_fmt_ctx, NULL);

6. 解码并重采样音频数据

由于我们直接将解码后的数据写入WAV，理论上不需要重采样（除非原始音频不是单声道或16kHz）。但如果你的音频流不符合要求，你可能需要使用swresample库进行重采样。

7. 读取帧、处理并写入输出文件

AVPacket packet;
AVFrame *frame = av_frame_alloc();

while (1) {
    if (av_read_frame(fmt_ctx, &packet) >= 0) {
        if (packet.stream_index == audio_stream->index) {
            int ret = avcodec_send_packet(dec_ctx, &packet);
            if (ret < 0) {
                printf("Error sending a packet for decoding.\n");
                break;
            }

            while (ret >= 0) {
                ret = avcodec_receive_frame(dec_ctx, frame);
                if (ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF)
                    break;
                else if (ret < 0) {
                    printf("Error during decoding.\n");
                    break;
                }

                // 直接写入输出文件（假设无需重采样）
                av_interleaved_write_frame(out_fmt_ctx, &packet);
            }
        }
        av_packet_unref(&packet);
    } else {
        break;
    }
}

// 写入尾部信息并关闭文件
av_write_trailer(out_fmt_ctx);
avio_closep(&out_fmt_ctx->pb);

8. 清理

记得释放所有分配的资源。

avformat_close_input(&fmt_ctx);
avcodec_free_context(&dec_ctx);
avformat_free_context(out_fmt_ctx);
av_frame_free(&frame);

以上代码是一个基本框架，实际应用时可能需要根据具体情况调整，比如错误处理、内存管理等。