理解AAC和Opus的编码与解码流程

理解AAC和Opus的编码与解码流程及其在Android中的实现，对于音频开发非常重要。下面，我将详细解释这两种编码格式的原理、流程，并结合具体代码示例，帮助你在Android项目中合理地设计和使用它们。

一、AAC（Advanced Audio Coding）

1. AAC的原理与流程

AAC是一种有损音频压缩格式，广泛用于流媒体、广播和存储音频。其主要优势在于比MP3更高的压缩效率和音质。

编码流程：

1. 输入信号（PCM音频）：未压缩的音频数据，通常为PCM格式。
2. 分帧处理：将音频信号分成多个帧，每帧包含一定数量的采样点（例如1024个采样点）。
3. 时频变换（MDCT）：使用改进的离散余弦变换（MDCT）将时域信号转换为频域信号，便于后续的压缩。
4. 心理声学模型：根据人耳对不同频率的敏感度，去除不易察觉的频率成分，减少数据量。
5. 量化与编码：对频域信号进行量化，并使用熵编码（如霍夫曼编码）进一步压缩数据。
6. 封装与输出：将编码后的数据封装成AAC格式，通常为.aac或.m4a文件。

解码流程：

1. 输入（AAC文件）：接收编码后的AAC文件或流。
2. 解封装与解码：提取AAC比特流，进行逆熵解码和反量化。
3. 逆时频变换（Inverse MDCT）：将频域信号转换回时域信号。
4. 输出（PCM音频）：解码后的PCM音频信号，用于播放。

2. 在Android中使用AAC进行编码与解码

Android提供了MediaCodec类来处理AAC的编码和解码。以下是一个简单的示例，展示如何使用MediaCodec进行AAC编码和解码。

注意：AAC编码和解码涉及复杂的底层操作，以下示例仅为概念展示，实际应用中需要处理更多细节和错误情况。

a. AAC编码示例

import android.media.MediaCodec
import android.media.MediaFormat
import java.nio.ByteBuffer

fun encodeAAC(inputPCM: ByteArray): ByteArray {
    val mime = "audio/mp4a-latm"
    val sampleRate = 44100
    val channelConfig = 2
    val bitrate = 128000

    val format = MediaFormat.createAudioFormat(mime, sampleRate, channelConfig)
    format.setInteger(MediaFormat.KEY_BIT_RATE, bitrate)
    format.setInteger(MediaFormat.KEY_AAC_PROFILE, MediaCodecInfo.CodecProfileLevel.AACObjectLC)