Opus低延迟音频编解码器API手册中文翻译.docx
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Opus低延迟音频编解码器API手册中文翻译
Opus：
IETF低延迟音频编解码器:
API和操作手册
Opus简介
Opus编解码器是专门设计用于互联网的交互式语音和音频传输。
它是由IETF的编解码器工作组设计的，合并了Skype的SILK和Xiph.Org的CELT技术。
Opus编解码器的设计目的是处理广泛的交互式音频应用程序,包括IP语音,视频,游戏内聊天,甚至远程现场音乐表演。
它可以适用于从低码率窄带语音到非常高质量的立体声音乐。
它的主要特点是:
∙采样率从8至48kHz
∙比特率从6kb/s到510kb/s
∙对固定码率（CBR）和可变码率（VBR）都能支持
∙从窄带到宽带的音频带宽
∙支持语音和音乐
∙支持单声道和立体声
∙支持多通道（最多255通道）
∙帧规格从2.5毫秒到60毫秒
∙良好的损失鲁棒性和包丢失隐藏性（PLC）（注：
应是指丢包也不容易被发现）
∙浮点和定点执行
文档包括:
∙OpusEncoder
∙OpusDecoder
∙Repacketizer
∙OpusMultistreamAPI
∙Opuslibraryinformationfunctions
∙OpusCustom
OpusEncoder
本节描述了Opus编码器OpusEncoder的过程和函数
类型定义
typedefstructOpusEncoder
OpusEncoder
Opusencoder状态.
函数
int
opus_encoder_get_size（intchannels）
获得OpusEncoder结构的大小
OpusEncoder*
opus_encoder_create（opus_int32Fs,intchannels,intapplication,int*error）
分配和初始化encoder状态.
int
opus_encoder_init（OpusEncoder*st,opus_int32Fs,intchannels,intapplication）
初始化一个以前分配的编码器状态。
所指向的内存圣必须至少是opus_encoder_get_size（）返回的大小.
opus_int32
opus_encode（OpusEncoder*st,constopus_int16*pcm,intframe_size,unsignedchar*data,opus_int32max_data_bytes）
对一个Opus帧进行编码.
opus_int32
opus_encode_float（OpusEncoder*st,constfloat*pcm,intframe_size,unsignedchar*data,opus_int32max_data_bytes）
根据浮点输入对一个Opus帧进行编码.
void
opus_encoder_destroy（OpusEncoder*st）
释放一个根据opus_encoder_create（）已分配的OpusEncoder对象。
int
opus_encoder_ctl（OpusEncoder*st,intrequest,...）
向一个Opus编码器执行一个CTL函数.
详细描述
本节描述了用于编码Opus的过程和函数。
既然Opus是一个有状态的编解码器，编码过程始于创建一个编码器状态，用以下方法做到：
interror;
OpusEncoder*enc;
enc=opus_encoder_create（Fs,channels,application,&error）;
从这一点上,enc可以用于编码音频流。
一个编码器状态在同一时间不得用于多于一个音频流。
同样,编码器状态不能对于每帧重新初始化。
当opus_encoder_create（）为状态分配内存时，它也可以初始化预分配的内存：
intsize;
interror;
OpusEncoder*enc;
size=opus_encoder_get_size（channels）;
enc=malloc（size）;
error=opus_encoder_init（enc,Fs,channels,application）;
opus_encoder_get_size（）返回编码器状态要求的大小。
注意,这段代码的未来版本可能改变大小,所以没有assuptions应该对它做出。
编码器状态在内存中总是连续,复制它只要一个浅拷贝就足够了。
使用opus_encoder_ctl（）接口可以改变一些编码器的参数设置。
所有这些参数都已有缺省值，所以只在必要的情况下改变它们。
最常见的参数设置修改是：
opus_encoder_ctl（enc,OPUS_SET_BITRATE（bitrate））;
opus_encoder_ctl（enc,OPUS_SET_COMPLEXITY（complexity））;
opus_encoder_ctl（enc,OPUS_SET_SIGNAL（signal_type））;
在这里：
bitrate（比特率）的单位是比特/秒（b/s）
complexity（复杂性）是一个值从1到10,1最低，10最高，值越大越复杂
signal_type（信号的类型）包括OPUS_AUTO（缺省）,OPUS_SIGNAL_VOICE,orOPUS_SIGNAL_MUSIC。
看EncoderrelatedCTLs和GenericCTLs可以获得可设置和查询的参数详细清单。
在一个音频流处理过程中，大多数参数可以设置或修改。
为了对一个帧进行编码，必须正确地用音频数据的帧（2.5,5,10,20,40或60毫秒）来调用opus_encode（）或opus_encode_float（）函数。
len=opus_encode（enc,audio_frame,frame_size,packet,max_packet）;
在这里：
●audio_frame（音频帧）是opus_int16（或用于opus_encode_float（）的浮点）格式的音频数据
●frame_size（帧大小）是样本中帧的最大数（每个通道）
●packet（包）是写成压缩数据的字节数组,
●max_packet是可以写入包的字节数的最大值推荐（4000字节）。
不要使用max_packet控制VBR的目标比特率,而应该用OPUS_SET_BITRATECTL。
opus_encode（）和opus_encode_float（）返回实际写入包的字节数。
返回值可以是负数,这表明一个错误已经发生。
如果返回值是1个字节,那么包不需要传播（DTX）。
一旦一个编码器状态已不再需要，可以用以下方式解构：
opus_encoder_destroy（enc）;
如果编码器是用opus_encoder_init（）创建的，而不是使用opus_encoder_create（）函数，那么不需要采取行动，要求从潜在的释放为它手动分配的内存（上述例子是调用free（enc））中分离。
类型定义文档
typedefstructOpusEncoderOpusEncoder
Opus编码器状态。
这包含了一个Opus编码器的完整状态。
它是位置独立的，并且可以自由复制。
函数文档
opus_int32opus_encode（OpusEncoder*st,
constopus_int16*pcm,
intframe_size,
unsignedchar*data,
opus_int32max_data_bytes
）
对一个Opus帧进行编码。
参数：
[in]stOpusEncoder*:
编码器状态
[in]pcmopus_int16*:
输入信号（如果是2通道有交叉）.长度是frame_size*channels*sizeof（opus_int16）
[in]frame_sizeint:
输入信号的每通道样本数.这必须是编码器采样率的Opus帧大小。
比如，48kHz下允许值有120,240,480,960,1920,和2880。
少于10毫秒的采样（48kHz有480个样本），将阻止编码器使用LPC或混合模式。
[out]dataunsignedchar*:
输出负载。
必须包含至少max_data_bytes的容量。
[in]max_data_bytesopus_int32:
为输出负载所分配的内存大小。
可以用于限制固定比特率的最大上限，但不能用作唯一的比特率限制，可以用OPUS_SET_BITRATE来控制比特率。
返回值：
成功，是被编码包的长度（字节数），失败，一个负的错误代码
opus_int32opus_encode_float（OpusEncoder*st,
constfloat*pcm,
intframe_size,
unsignedchar*data,
opus_int32max_data_bytes
）
根据浮点输入对一个Opus帧进行编码.
参数：
[in]stOpusEncoder*:
编码器状态
[in]pcmfloat*:
浮点格式的输入（如果是2通道有交叉），正常范围在+/-1.0之间.超过该范围的采样也是支持的，但它将被解码器用整型API截取，并且只能在知道远端支持扩展的动态范围的情况下使用。
长度是frame_size*channels*sizeof（float）
[in]frame_sizeint:
输入信号的每通道样本数.这必须是编码器采样率的Opus帧大小。
比如，48kHz下允许值有120,240,480,960,1920,和2880。
少于10毫秒的采样（48kHz有480个样本），将阻止编码器使用LPC或混合模式。
[out]dataunsignedchar*:
输出负载。
必须包含至少max_data_bytes的容量。
[in]max_data_bytesopus_int32:
为输出负载所分配的内存大小。
可以用于限制固定比特率的最大上限，但不能用作唯一的比特率限制，可以用OPUS_SET_BITRATE来控制比特率。
.
返回值：
成功，是被编码包的长度（字节数），失败，一个负的错误代码。
OpusEncoder*opus_encoder_create（opus_int32Fs,
intchannels,
intapplication,
int*error
）
分配和初始化一个编码器状态。
包括三种编码模式：
OPUS_APPLICATION_VOIP：
在给定比特率条件下为声音信号提供最高质量，它通过高通滤波和强调共振峰和谐波增强了输入信号。
它包括带内前向错误检查以预防包丢失。
典型的VOIP应用程序使用这种模式。
由于进行了增强，即使是高比特率的情况下，输出的声音与输入相比，听起来可能不一样。
OPUS_APPLICATION_AUDIO：
对大多数非语音信号，如音乐，在给定比特率条件下提供了最高的质量。
使用这种模式的场合包括音乐、混音（音乐/声音）,广播,和需要不到15毫秒的信号延迟的其他应用。
OPUS_APPLICATION_RESTRICTED_LOWDELAY：
配置低延迟模式将为减少延迟禁用语音优化模式。
这种模式只能在刚初始化或刚重设编码器的情况下使用，因为在这些情况下编解码器的延迟被修改了。
（当心！
）当调用者知道语音优化模式不再需要时，配置低延迟模式是有用的。
参数：
[in]Fsopus_int32:
输入信号的采样率（Hz），必须是8000、12000、16000、24000、或48000。
[in]channelsint:
输入信号的通道数（1or2）。
[in]applicationint:
编码模式（OPUS_APPLICATION_VOIP/OPUS_APPLICATION_AUDIO/OPUS_APPLICATION_RESTRICTED_LOWDELAY）
[out]errorint*:
错误代码
注意：
无论选择什么样的采样率和通道数,如果选择的比特率太低，Opus编码器可以切换到一个较低的音频带宽或通道数。
这也意味着总是使用48kHz立体声输入和让编码器优化编码是安全的。
intopus_encoder_ctl（OpusEncoder*st,
intrequest,
...
）
向一个Opus编码器执行一个CTL函数.
一般其请求和后续的参数是由一个提供便利的宏来产生的。
参数:
stOpusEncoder*:
编码器状态
requestint：
这个及所有其他参数应被1个在GenericCTLs或EncoderrelatedCTLs所提供便利的宏来替代
参见:
GenericCTLs
EncoderrelatedCTLs
voidopus_encoder_destroy（OpusEncoder*st）
FreesanOpusEncoderallocatedbyopus_encoder_create（）.
释放一个根据opus_encoder_create（）已分配的OpusEncoder对象。
参数:
[in]stOpusEncoder*:
用于释放的编码器状态。
intopus_encoder_get_size（intchannels）
获得OpusEncoder结构的大小。
参数:
[in]channelsint:
通道数，必须是1或2.
返回:
字节数的大小.
intopus_encoder_init（OpusEncoder*st,
opus_int32Fs,
intchannels,
intapplication
）
初始化一个以前分配的编码器状态。
状态所指向的内存必须至少是opus_encoder_get_size（）返回的大小.
在这里，应用程序不要用系统自动分配内存，而要准备用自己的分配器。
参见:
opus_encoder_create（）,opus_encoder_get_size（）。
为重设一个以前初始化的状态，使用OPUS_RESET_STATECTL.
参数:
[in]stOpusEncoder*:
编码器状态
[in]Fsopus_int32:
输入信号的采样率（Hz），必须是8000、12000、16000、24000、或48000。
[in]channelsint:
输入信号的通道数（1or2）
[in]applicationint:
编码模式（OPUS_APPLICATION_VOIP/OPUS_APPLICATION_AUDIO/OPUS_APPLICATION_RESTRICTED_LOWDELAY）
返回值:
成功，OPUS_OK，失败，错误代码。
OpusDecoder
本节描述了Opus解码器OpusDecoder的过程和函数
类型定义
typedefstructOpusDecoder
OpusDecoder
Opus解码器状态.
函数
int
opus_decoder_get_size（intchannels）
获得OpusDecoder结构的大小.
OpusDecoder*
opus_decoder_create（opus_int32Fs,intchannels,int*error）
分配和初始化解码器状态.
int
opus_decoder_init（OpusDecoder*st,opus_int32Fs,intchannels）
初始化以前分配的解码器状态.
int
opus_decode（OpusDecoder*st,constunsignedchar*data,opus_int32len,opus_int16*pcm,intframe_size,intdecode_fec）
解码一个Opus包.
int
opus_decode_float（OpusDecoder*st,constunsignedchar*data,opus_int32len,float*pcm,intframe_size,intdecode_fec）
解码一个浮点输出的Opus包，.
int
opus_decoder_ctl（OpusDecoder*st,intrequest,...）
向一个Opus解码器执行CTL函数。
void
opus_decoder_destroy（OpusDecoder*st）
释放通过opus_decoder_create（）.分配过的OpusDecoder。
int
opus_packet_parse（constunsignedchar*data,opus_int32len,unsignedchar*out_toc,constunsignedchar*frames[48],shortsize[48],int*payload_offset）
将一个opus包解析成1个或多个帧.
int
opus_packet_get_bandwidth（constunsignedchar*data）
获得一个Opus包的带宽.
int
opus_packet_get_samples_per_frame（constunsignedchar*data,opus_int32Fs）
获得Opus包每帧的样本数。
int
opus_packet_get_nb_channels（constunsignedchar*data）
获得Opus包的通道数。
int
opus_packet_get_nb_frames（constunsignedcharpacket[],opus_int32len）
获得Opus包所有帧的数量.
int
opus_packet_get_nb_samples（constunsignedcharpacket[],opus_int32len,opus_int32Fs）
获得Opus包的样本数。
int
opus_decoder_get_nb_samples（constOpusDecoder*dec,constunsignedcharpacket[],opus_int32len）
获得Opus包的样本数。
详细描述
本节描述了用于解码Opus的过程和方法.
与编码相似，解码进程也是开始于创建一个解码器状态。
用以下方法做到：
interror;
OpusDecoder*dec;
dec=opus_decoder_create（Fs,channels,&error）;
在这里：
⏹Fs是采样率，必须是8000,12000,16000,24000,或48000
⏹channels是通道数（1或2）
⏹error将保存出错情况下的错误代码（或成功状态下的OPUS_OK）
⏹返回值是一个新创建的用于解码的解码器状态
当opus_decoder_create（）为状态分配内存时,它也可以初始化预分配的内存：
intsize;
interror;
OpusDecoder*dec;
size=opus_decoder_get_size（channels）;
dec=malloc（size）;
error=opus_decoder_init（dec,Fs,channels）;
opus_decoder_get_size（）返回解码器状态要求的大小.注意,这段代码的未来版本可能改变大小,所以没有assuptions应该对它做出。
解码器状态在内存中总是连续,复制它只要一个浅拷贝就足够了。
为解码一个帧,opus_decode（）或opus_decode_float（）必须用压缩音频数据的包来调用:
frame_size=opus_decode（dec,packet,len,decoded,max_size,0）;
在这里
⏹packet是包含压缩数据的字节数组
⏹len是包内字节的精确数量
⏹decoded是opus_int16（或由opus_decode_float（）定义的浮点型）格式的解码后的音频数据。
⏹max_size是可以放入解码帧的每个通道各样本中帧的最大值
opus_decode（）和opus_decode_float（）返回从包解码后的每通道样本的数量。
如果这个值是负的，表示有错误发生。
如果包损坏或音频缓冲太小不足以容纳解码后的音频，错误就会发生。
Opus是包含重叠块的有状态的编解码器，其结果是Opus包并不是彼此独立编码。
包必须按正确的次序，连续地进入解码器进行正确的解码。
丢失的包可以用遗失隐藏来替换，遗失隐藏用一个空的指针和0长度的包来调用解码器。
一个单独的编解码器状态在一个时间只能由一个单独的线程来访问，调用者执行任何需要的锁定。
各分开的音频数据流可以用各自分开的解码器状态平行地进行解码，除非API库在编译时用了NONTHREADSAFE_PSEUDOSTACK定义。
类型定义文档
typedefstructOpusDecoderOpusDecoder
Opus解码器状态.
这包含了一个Opus解码器的完整状态。
它是位置独立的，并且可以自由复制。
参见:
opus_decoder_create,opus_decoder_init
函数文档
intopus_decode（OpusDecoder*st,
constunsignedchar*data,
opus_int32len,
opus_int16*pcm,
intframe_size,
intdecode_fec
）
对一个Opus包进行解码。
参数:
[in]stOpusDecoder*:
解码器状态
[in]datachar*:
输入负载.对包丢失使用一个空指针来表示。
[in]lenopus_int32:
在输入负载中的字节数
[out]pcmopus_in
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