播放音频数据对一个播放器来说是不可或缺的，索性SDL2支持播放视频数据之外，也支持播放音频数据。废话不多说，先来试试吧！
使用FFmpeg命令提取PCM数据
这里从网上下了一首歌Forevermore，非常好听，是mp3格式的：Forevermore.mp3。
在提取Forevermore中的pcm数据时，为了使提取数据的基本采样率编解码格式等不发生改变，先用ffprobe命令探测一下该原数据的基本属性：
Superli-2:Desktop superli$ ffprobe Forevermore.mp3
ffprobe version 4.0 Copyright (c) 2007-2018 the FFmpeg developers
built with Apple LLVM version 9.1.0 (clang-902.0.39.1)
configuration:
libavutil 56. 14.100 / 56. 14.100
libavcodec 58. 18.100 / 58. 18.100
libavformat 58. 12.100 / 58. 12.100
libavdevice 58. 3.100 / 58. 3.100
libavfilter 7. 16.100 / 7. 16.100
libswscale 5. 1.100 / 5. 1.100
libswresample 3. 1.100 / 3. 1.100
Input #0, mp3, from 'Forevermore.mp3':
Metadata:
encoder : Lavf56.4.101
disc : 1
track : 10
comment : 163 key(Don't modify):L64FU3W4YxX3ZFTmbZ+8/S+68Aeva5aBGT9F8SijqsT8pNFuHKdV06BJS4v1A0bF1vFBqTyVaKDutQdoGroCvrYOOp2lT2DptMegHoLrOJSUlP8HjfG33C8WnxFZSTkpXKPuJpy2SCMpxN8Yls8kDVk0AyuBfxcgRa1C4sW5TuaaWAu70R1vzzOfeibXvpitDog/fydkmjeWDFCwEKgibbykqnCVnsMCGPJHF+0bJ
artist : Katie Herzig
title : Forevermore
album : Live In Studio: Acoustic Trio
Duration: 00:02:22.00, start: 0.025056, bitrate: 327 kb/s
Stream #0:0: Audio: mp3, 44100 Hz, stereo, fltp, 320 kb/s
Stream #0:1: Video: mjpeg, yuvj444p(pc, bt470bg/unknown/unknown), 640x640 [SAR 72:72 DAR 1:1], 90k tbr, 90k tbn, 90k tbc
Metadata:
comment : Other
可以用到的音频基本数据为：
- 声道数：stereo（双声道）
- 采样率为：44100Hz
- 音频格式为：fltp
下面使用ffmpeg提取pcm数据
ffmpeg -y -i Forevermore.mp3 -acodec pcm_s16le -f s16le -ac 2 -ar 44100 ForeverMore.pcm
| 参数 | 说明 |
|---|---|
| -y | 允许覆盖 |
| -i Forevermore.mp3 | 源文件 |
| -acodec pcm_s16le | 编码器 |
| -f s16le | 强制文件格式 |
| -ac 2 | 双声道 |
| -ar 44100 | 采样率 |
用ffplay播放一下：
ffplay -ar 44100 -channels 2 -f s16le -i ForeverMore.pcm
可以正常播放，没啥问题。
数据准备好了，准备用SDL播放吧。
播放PCM数据的调用逻辑
逻辑不是很复杂，如下：
- SDL初始化音频模块：
SDL_Init - 打开音频设备：
SDL_OpenAudioDevice - 开始等待播放：
SDL_PauseAudioDevice - 填充数据：
SDL_QueueAudio
下面一个个分开说。
SDL初始化音频模块
SDL初始化个大模块的函数原型是：
int SDL_Init(Uint32 flags)
参数：是指定需要初始化的模块类型，可供选择的模块定义如下：
| flags | 子系统 |
|---|---|
| SDL_INIT_TIMER | 计时器子系统 |
| SDL_INIT_AUDIO | 音频子系统 |
| SDL_INIT_VIDEO | 视频子系统; 自动初始化事件子系统 |
| SDL_INIT_JOYSTICK | 操纵杆子系统; 自动初始化事件子系统 |
| SDL_INIT_HAPTIC | 触觉（力反馈）子系统 |
| SDL_INIT_GAMECONTROLLER | 控制子系统; 自动初始化操纵杆子系统 |
| SDL_INIT_EVENTS | 事件子系统 |
| SDL_INIT_EVERYTHING | 所有上述子系统 |
| SDL_INIT_NOPARACHUTE | 兼容性; 这个标志被忽略了 |
返回值：如果是0表示初始化成功，非0表示失败，通过SDL_GetError()调用查看失败信息。
###打开音频设备:SDL_OpenAudioDevice
函数原型为：
SDL_AudioDeviceID SDL_OpenAudioDevice(const char* device,
int iscapture,
const SDL_AudioSpec* desired,
SDL_AudioSpec* obtained,
int allowed_changes)
功能：该函数打开一个指定的音频设备。
参数列表：
| device | 一个UTF-8类型的字符串，可以通过SDL_GetAudioDeviceName函数获取，不关心的传NULL就可以了 |
|---|---|
| iscapture | 该值非0的话，表示打开设备的目的是为了录制，而不是播放，你看SDL功能真强大 |
| desired | 一个SDL_AudioSpec结构体，用来表示期望的输出格式。 |
| obtained | 一个SDL_AudioSpec结构体，用来表示设备实际的输出格式。没用的话，传NULL也是可以的 |
| allowed_changes | 0或者其它如下表的值，用于表示播放时音频允许什么样的变化 |
| allowed_changes | |
|---|---|
| SDL_AUDIO_ALLOW_FREQUENCY_CHANGE | 允许帧率改变 |
| SDL_AUDIO_ALLOW_FORMAT_CHANGE | 允许格式改变 |
| SDL_AUDIO_ALLOW_CHANNELS_CHANGE | 允许声道数改变 |
| SDL_AUDIO_ALLOW_ANY_CHANGE | 允许以上任何改变 |
返回值：0表示出现异常，合法的设备ID值应该大于等于2。
SDL_AudioSpec
这里需要说明一下SDL_AudioSpec结构体，原型如下：
/**
* The calculated values in this structure are calculated by SDL_OpenAudio().
*
* For multi-channel audio, the default SDL channel mapping is:
* 2: FL FR (stereo)
* 3: FL FR LFE (2.1 surround)
* 4: FL FR BL BR (quad)
* 5: FL FR FC BL BR (quad + center)
* 6: FL FR FC LFE SL SR (5.1 surround - last two can also be BL BR)
* 7: FL FR FC LFE BC SL SR (6.1 surround)
* 8: FL FR FC LFE BL BR SL SR (7.1 surround)
*/
typedef struct SDL_AudioSpec
{
int freq; /**< DSP频率 -- 即每秒的采样数 */
SDL_AudioFormat format; /**< 音频格式 */
Uint8 channels; /**< 声道数: 1 mono, 2 stereo */
Uint8 silence; /**< 音频缓冲区静音值(calculated) */
Uint16 samples; /**< 样本帧中的音频缓冲区大小（总样本除以通道数）*/
Uint16 padding; /**< 一些编译环境所必需的 */
Uint32 size; /**< 音频缓冲区大小（以字节为单位） */
SDL_AudioCallback callback; /**< 为音频设备提供的回调（NULL表示使用SDL_QueueAudio（））. */
void *userdata; /**< Userdata传递给回调（忽略NULL回调）. */
} SDL_AudioSpec;
SDL_AudioFormat，决定了PCM数据采样位深以及存储方式，这个以后单独拎出来讲。在SDL中，SDL_AudioFormat可能值如下表：
| 8-bit support | 支持8比特的格式有 |
|---|---|
| AUDIO_S8 | 有符号，8bit采样深度 |
| AUDIO_U8 | 无符号，8bit采样深度 |
| 16-bit support | 支持16比特的格式有 |
| AUDIO_S16LSB | 有符号16-bit，小端字节序 |
| AUDIO_S16MSB | 有符号16-bit，大端字节序 |
| AUDIO_S16SYS | 有符号16-bit，本地字节序 |
| AUDIO_S16 | AUDIO_S16LSB |
| AUDIO_U16LSB | 无符号16-bit，小端字节序 |
| AUDIO_U16MSB | 无符号16-bit，大端字节序 |
| AUDIO_U16SYS | 无符号16-bit，本地字节序 |
| AUDIO_U16 | AUDIO_U16LSB |
| 32-bit support (new to SDL 2.0) | 支持32比特的格式有 |
| AUDIO_S32LSB | 32-bit整数采样深度，小端字节序 |
| AUDIO_S32MSB | 32-bit整数采样深度，大端字节序 |
| AUDIO_S32SYS | 32-bit整数采样深度，本地字节序 |
| AUDIO_S32 | AUDIO_S32LSB |
| float support (new to SDL 2.0) | 支持浮点型的格式有 |
| AUDIO_F32LSB | 32-bit浮点型采样，小端字节序 |
| AUDIO_F32MSB | 32-bit浮点型采样，大端字节序 |
| AUDIO_F32SYS | 32-bit浮点型采样，本地字节序 |
| AUDIO_F32 | AUDIO_F32LSB |
自定义回调函数SDL_AudioCallback
单独说一下SDL_AudioCallback函数吧，函数原型为：
/**
* \param userdata 应用指定的参数。保存在SDL_AudioSpec的userdata字段，该函数回调时会回传。
* \param stream 一个存储音频的buffer指针，回调时应该指向需要播放的数据指针。
* \param len 音频数据buffer长度，bit为单位。
*/
typedef void (SDLCALL * SDL_AudioCallback) (void *userdata, Uint8 * stream,
int len);
功能：该函数被音频设备回调，用于填充需要播放的音频数据。
参数的作用已在函数doc中表明。
注意：在SDL2中，共提供了两套用于播放音频数据的API：
| SDL_AudioSpec | 打开音频设备 | 等待数据播放 | 数据填充 | |
|---|---|---|---|---|
| 第一套 | callback = mCallback | SDL_OpenAudio | SDL_PauseAudio | SDL_AudioCallback |
| 第二套 | callback = NULL | SDL_OpenAudioDevice | SDL_PauseAudioDevice | SDL_QueueAudio |
两套API不能相互混用，会播放不起来的。
确定用那套API，从SDL_AudioSpec的callback字段就能确定。为NULL的使用第二套API，否则使用第一套。
优缺点：
- 第一套：第一套实际上已经被SDL2打上了遗留函数（Legacy）的标签，好处只有一个兼容性了。缺点是，需要自己实现回调函数，显得很麻烦，结构不简洁。
- 第二套：优点和缺点除了和第一套相反外，填充数据更加高效。本文使用的就是这种，不仅少了实现回调函数的代码，而且不用考虑填充数据的时间。
目前网络上大量流行的是第一套API，感觉源头差不多都是雷神。我只能说，膜拜大神，但不能盲从。所以本文使用了第二套API，估计这是网上首次使用第二套API的博客了。
想要看第一套API demo的小伙伴，可以去雷神的博客：传送门
想要看第二套API demo的，就老实留下来，因为你可能找不到别的了。
等待播放：SDL_PauseAudioDevice
函数原型：
void SDL_PauseAudioDevice(SDL_AudioDeviceID dev, int pause_on)
功能：使用此功能暂停或取消暂停指定设备上的音频播放。
参数列表：
| dev | 设备ID，调用SDL_OpenAudioDevice函数返回值可以获取设备ID |
|---|---|
| pause_on | 0取消暂停，非0表示暂停 |
填充数据：SDL_QueueAudio
函数原型：
int SDL_QueueAudio(SDL_AudioDeviceID dev, const void* data, Uint32 len)
功能：使用此函数可以在回调设备（即使用了第一套API需要回调函数填充数据的设备）上缓存更多音频，而不必通过回调函数填充音频数据。
参数列表：
| dev | 设备ID |
|---|---|
| data | 需要被填充的数据指针 |
| len | 数据buffer长度，byte为单位 |
返回值：0表示工程，非零表示出现异常，可以通过SDL_GetError()获取更多异常信息。
接下来，上代码
代码
CMakeLists.txt文件：
cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(PlaySDL)
set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)
set(MY_LIBRARY_DIR /usr/local/Cellar)
set(SDL_DIR ${MY_LIBRARY_DIR}/sdl2/2.0.9_1/)
set(SDL_IMAGE_DIR ${MY_LIBRARY_DIR}/sdl2_image/2.0.4/)
include_directories(${SDL_DIR}/include/SDL2/
${SDL_IMAGE_DIR}/include/)
link_libraries(${SDL_DIR}/lib/
${SDL_IMAGE_DIR}/lib/)
add_executable(PlaySDL main.cpap)
target_link_libraries(PlaySDL SDL2)
Main.cpp文件：
#include <iostream>
#include <SDL.h>
using namespace std;
int main() {
if (SDL_Init(SDL_INIT_AUDIO) < 0) {
cout << "SDL could not initialized with error: " << SDL_GetError() << endl;
return -1;
}
SDL_AudioSpec desired_spec;
desired_spec.freq = 44100;
desired_spec.format = AUDIO_S16SYS;
desired_spec.channels = 2;
desired_spec.silence = 0;
desired_spec.samples = 1024;
desired_spec.callback = NULL;
SDL_AudioDeviceID deviceID;
if ((deviceID = SDL_OpenAudioDevice(NULL, 0, &desired_spec, NULL, SDL_AUDIO_ALLOW_ANY_CHANGE)) < 2) {
cout << "SDL_OpenAudioDevice with error deviceID : " << deviceID << endl;
return -1;
}
FILE *pFile = fopen("ForeverMore_44100_2_16.pcm", "rb");
if (pFile == NULL) {
cerr << "ForeverMore_44100_2_16.pcm open failed" << endl;
}
Uint32 buffer_size = 4096;
char *buffer = (char *) malloc(buffer_size);
SDL_PauseAudioDevice(deviceID, 0);
while (true) {
if (fread(buffer, 1, buffer_size, pFile) != buffer_size) {
cerr << "end of file" << endl;
break;
}
SDL_QueueAudio(deviceID, buffer, buffer_size);
}
SDL_Delay(3*1000*60); // 暂停3分钟，等待播放完成。在做播放器时，可以通过ffmpeg获取duration时间，做适当延迟。
SDL_CloseAudio();
SDL_Quit();
fclose(pFile);
}
已经提供提出PCM数据的方法了，这里就不把PCM数据放出来吧，有兴趣玩玩儿的自己动动手。