Qt+FFmpeg 實現(xiàn)音頻重采樣的示例代碼

更新時間：2026年02月04日 08:19:54 作者：xmRao

本文主要介紹了Qt+FFmpeg 實現(xiàn)音頻重采樣的示例代碼,文中通過示例代碼介紹的非常詳細,對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,需要的朋友們下面隨著小編來一起學習學習吧

目錄結(jié)構(gòu)
1. main.cpp（程序入口）
2. mainwindow.h（主窗口頭文件）
3. mainwindow.cpp（主窗口實現(xiàn)）
4. audiothread.h（音頻線程頭文件）
5. audiothread.cpp（音頻線程實現(xiàn)）
6. ffmpegs.h（FFmpeg 核心頭文件）
7. ffmpegs.cpp（FFmpeg 重采樣核心實現(xiàn)）

運行步驟

核心總結(jié)

常見問題

本文面向編程小白，用最通俗的語言講解如何基于 Qt+FFmpeg 實現(xiàn)音頻重采樣（簡單說：把音頻文件的采樣率 / 采樣格式 / 聲道數(shù)轉(zhuǎn)換成目標規(guī)格）。全程避開復(fù)雜術(shù)語，只講核心邏輯，代碼可直接運行～

3 個核心概念

概念	通俗解釋
采樣率	每秒采集的音頻 “樣本數(shù)”，比如 44100Hz = 每秒采 44100 個樣本，數(shù)值越高音質(zhì)越細膩
采樣格式	每個音頻樣本的 “存儲格式”，比如 S16（16 位整數(shù)）、F32（32 位浮點）
聲道數(shù)	單聲道（MONO，1 個聲道）、立體聲（STEREO，2 個聲道）
音頻重采樣	把音頻的采樣率 / 采樣格式 / 聲道數(shù)，轉(zhuǎn)換成目標規(guī)格的過程（本文核心）

整體流程

用 Qt 做一個帶按鈕的簡單界面；
點擊按鈕后，啟動一個獨立線程（避免界面卡死）；
線程中調(diào)用 FFmpeg 的音頻重采樣接口，把指定的 PCM 音頻文件轉(zhuǎn)換成新格式；
生成轉(zhuǎn)換后的新音頻文件。

環(huán)境準備

Qt：隨便一個版本（比如 Qt 5.15），用來做界面和線程管理；
FFmpeg：編譯好的庫（重點包含swresample模塊，音頻重采樣專用）；
PCM 文件：測試用的無壓縮音頻文件（本文用44100_s16le_2.pcm，格式：44100 采樣率、16 位整數(shù)、立體聲）。

完整代碼

目錄結(jié)構(gòu)

├── main.cpp          // 程序入口
├── mainwindow.h/.cpp // 主界面（帶按鈕）
├── audiothread.h/.cpp// 音頻處理線程（避免界面卡死）
├── ffmpegs.h/.cpp    // FFmpeg重采樣核心邏輯

1. main.cpp（程序入口）

#include "mainwindow.h"
#include <QApplication>

int main(int argc, char *argv[]) {
    // 創(chuàng)建Qt應(yīng)用程序?qū)ο螅ǔ绦蚩傞_關(guān)）
    QApplication a(argc, argv);
    // 創(chuàng)建主窗口
    MainWindow w;
    // 顯示窗口
    w.show();
    // 啟動Qt事件循環(huán)（讓窗口能點擊、能響應(yīng)操作）
    return a.exec();
}

小白解析：所有 Qt 程序的標準入口，作用就是 “啟動程序 + 顯示窗口”。

2. mainwindow.h（主窗口頭文件）

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

#include <QMainWindow>
#include "audiothread.h"

QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class MainWindow; }
QT_END_NAMESPACE

class MainWindow : public QMainWindow {
    Q_OBJECT

public:
    MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();

private slots:
    // 按鈕點擊的響應(yīng)函數(shù)
    void on_audioButton_clicked();

private:
    // 界面控件（比如按鈕）的管理對象
    Ui::MainWindow *ui;
    // 音頻線程對象（避免界面卡死）
    AudioThread *_audioThread = nullptr;
};
#endif // MAINWINDOW_H

3. mainwindow.cpp（主窗口實現(xiàn)）

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
    , ui(new Ui::MainWindow) {
    // 初始化界面（加載Qt設(shè)計師畫的按鈕）
    ui->setupUi(this);
}

MainWindow::~MainWindow() {
    // 銷毀界面控件，釋放內(nèi)存
    delete ui;
}

void MainWindow::on_audioButton_clicked() {
    // 創(chuàng)建音頻線程對象
    _audioThread = new AudioThread(this);
    // 啟動線程（執(zhí)行AudioThread的run函數(shù)）
    _audioThread->start();
}

4. audiothread.h（音頻線程頭文件）

#ifndef AUDIOTHREAD_H
#define AUDIOTHREAD_H

#include <QThread>

class AudioThread : public QThread {
    Q_OBJECT
private:
    // 線程啟動后自動執(zhí)行的函數(shù)（核心邏輯寫這）
    void run();

public:
    explicit AudioThread(QObject *parent = nullptr);
    ~AudioThread();
};

#endif // AUDIOTHREAD_H

5. audiothread.cpp（音頻線程實現(xiàn)）

#include "audiothread.h"
#include <QDebug>
#include "ffmpegs.h"

AudioThread::AudioThread(QObject *parent) : QThread(parent) {
    // 線程結(jié)束后自動釋放內(nèi)存（Qt內(nèi)存管理小技巧）
    connect(this, &AudioThread::finished, this, &AudioThread::deleteLater);
}

AudioThread::~AudioThread() {
    // 斷開所有連接
    disconnect();
    // 要求線程安全退出
    requestInterruption();
    quit();
    wait();
    qDebug() << this << "析構(gòu)（內(nèi)存被回收）";
}

void AudioThread::run() {
    // 定義轉(zhuǎn)換規(guī)則：44100立體聲16位 → 48000單聲道浮點 → 48000單聲道32位 → 還原成原始格式
    ResampleAudioSpec ras1;
    ras1.filename = "D:/44100_s16le_2.pcm";  // 原始文件路徑
    ras1.sampleFmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;      // 16位整數(shù)格式
    ras1.sampleRate = 44100;                 // 44100采樣率
    ras1.chLayout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;     // 立體聲

    ResampleAudioSpec ras2;
    ras2.filename = "D:/48000_f32le_1.pcm";  // 轉(zhuǎn)換后文件1
    ras2.sampleFmt = AV_SAMPLE_FMT_FLT;      // 浮點格式
    ras2.sampleRate = 48000;                 // 48000采樣率
    ras2.chLayout = AV_CH_LAYOUT_MONO;       // 單聲道

    ResampleAudioSpec ras3;
    ras3.filename = "D:/48000_s32le_1.pcm";  // 轉(zhuǎn)換后文件2
    ras3.sampleFmt = AV_SAMPLE_FMT_S32;      // 32位整數(shù)格式
    ras3.sampleRate = 48000;                 // 48000采樣率
    ras3.chLayout = AV_CH_LAYOUT_MONO;       // 單聲道

    ResampleAudioSpec ras4 = ras1;
    ras4.filename = "D:/44100_s16le_2_new.pcm"; // 最終還原的文件

    // 調(diào)用FFmpeg重采樣函數(shù)，一步步轉(zhuǎn)換
    FFmpegs::resampleAudio(ras1, ras2);
    FFmpegs::resampleAudio(ras2, ras3);
    FFmpegs::resampleAudio(ras3, ras4);
}

6. ffmpegs.h（FFmpeg 核心頭文件）

#ifndef FFMPEGS_H
#define FFMPEGS_H

extern "C" {
#include <libavformat/avformat.h>
}

// 封裝音頻規(guī)格的結(jié)構(gòu)體（方便傳參）
typedef struct {
    const char *filename;   // 文件路徑
    int sampleRate;         // 采樣率
    AVSampleFormat sampleFmt; // 采樣格式
    int chLayout;           // 聲道布局（單聲道/立體聲）
} ResampleAudioSpec;

class FFmpegs {
public:
    FFmpegs();
    // 重載的重采樣函數(shù)（傳結(jié)構(gòu)體更方便）
    static void resampleAudio(ResampleAudioSpec &in, ResampleAudioSpec &out);
    // 核心重采樣函數(shù)（傳單個參數(shù)）
    static void resampleAudio(const char *inFilename,
                              int inSampleRate,
                              AVSampleFormat inSampleFmt,
                              int inChLayout,
                              const char *outFilename,
                              int outSampleRate,
                              AVSampleFormat outSampleFmt,
                              int outChLayout);
};

#endif // FFMPEGS_H

7. ffmpegs.cpp（FFmpeg 重采樣核心實現(xiàn)）

#include "ffmpegs.h"
#include <QDebug>
#include <QFile>

extern "C" {
#include <libswresample/swresample.h>
#include <libavutil/avutil.h>
}

// 錯誤信息封裝（小白不用摳，復(fù)制就行）
#define ERROR_BUF(ret) \
    char errbuf[1024]; \
    av_strerror(ret, errbuf, sizeof (errbuf));

FFmpegs::FFmpegs() {}

// 重載函數(shù)：調(diào)用核心重采樣函數(shù)
void FFmpegs::resampleAudio(ResampleAudioSpec &in, ResampleAudioSpec &out) {
    resampleAudio(in.filename, in.sampleRate, in.sampleFmt, in.chLayout,
                  out.filename, out.sampleRate, out.sampleFmt, out.chLayout);
}

// 核心重采樣函數(shù)
void FFmpegs::resampleAudio(const char *inFilename,
                            int inSampleRate,
                            AVSampleFormat inSampleFmt,
                            int inChLayout,
                            const char *outFilename,
                            int outSampleRate,
                            AVSampleFormat outSampleFmt,
                            int outChLayout) {
    // ===== 1. 初始化變量 =====
    QFile inFile(inFilename);   // 輸入文件
    QFile outFile(outFilename); // 輸出文件

    // 輸入緩沖區(qū)相關(guān)
    uint8_t **inData = nullptr; // 輸入緩沖區(qū)指針
    int inLinesize = 0;         // 輸入緩沖區(qū)大小
    int inChs = av_get_channel_layout_nb_channels(inChLayout); // 輸入聲道數(shù)
    int inBytesPerSample = inChs * av_get_bytes_per_sample(inSampleFmt); // 輸入單個樣本大小
    int inSamples = 1024;       // 輸入緩沖區(qū)樣本數(shù)
    int len = 0;                // 讀取文件的字節(jié)數(shù)

    // 輸出緩沖區(qū)相關(guān)
    uint8_t **outData = nullptr;// 輸出緩沖區(qū)指針
    int outLinesize = 0;        // 輸出緩沖區(qū)大小
    int outChs = av_get_channel_layout_nb_channels(outChLayout); // 輸出聲道數(shù)
    int outBytesPerSample = outChs * av_get_bytes_per_sample(outSampleFmt); // 輸出單個樣本大小
    // 計算輸出緩沖區(qū)樣本數(shù)（按采樣率比例縮放，向上取整）
    int outSamples = av_rescale_rnd(outSampleRate, inSamples, inSampleRate, AV_ROUND_UP);

    int ret = 0; // FFmpeg函數(shù)返回值

    // ===== 2. 創(chuàng)建并初始化重采樣上下文 =====
    // 創(chuàng)建上下文（配置輸入/輸出參數(shù)）
    SwrContext *ctx = swr_alloc_set_opts(nullptr,
                                         // 輸出參數(shù)
                                         outChLayout, outSampleFmt, outSampleRate,
                                         // 輸入?yún)?shù)
                                         inChLayout, inSampleFmt, inSampleRate,
                                         0, nullptr);
    if (!ctx) {
        qDebug() << "創(chuàng)建重采樣上下文失敗";
        goto end; // 跳轉(zhuǎn)到釋放資源的位置
    }

    // 初始化上下文
    ret = swr_init(ctx);
    if (ret < 0) {
        ERROR_BUF(ret);
        qDebug() << "初始化重采樣上下文失?。? << errbuf;
        goto end;
    }

    // ===== 3. 創(chuàng)建輸入/輸出緩沖區(qū) =====
    // 創(chuàng)建輸入緩沖區(qū)
    ret = av_samples_alloc_array_and_samples(&inData, &inLinesize, inChs, inSamples, inSampleFmt, 1);
    if (ret < 0) {
        ERROR_BUF(ret);
        qDebug() << "創(chuàng)建輸入緩沖區(qū)失?。? << errbuf;
        goto end;
    }

    // 創(chuàng)建輸出緩沖區(qū)
    ret = av_samples_alloc_array_and_samples(&outData, &outLinesize, outChs, outSamples, outSampleFmt, 1);
    if (ret < 0) {
        ERROR_BUF(ret);
        qDebug() << "創(chuàng)建輸出緩沖區(qū)失?。? << errbuf;
        goto end;
    }

    // ===== 4. 打開文件 =====
    if (!inFile.open(QFile::ReadOnly)) {
        qDebug() << "打開輸入文件失?。? << inFilename;
        goto end;
    }
    if (!outFile.open(QFile::WriteOnly)) {
        qDebug() << "打開輸出文件失?。? << outFilename;
        goto end;
    }

    // ===== 5. 循環(huán)讀取→重采樣→寫入 =====
    while ((len = inFile.read((char *) inData[0], inLinesize)) > 0) {
        // 計算實際讀取的樣本數(shù)
        inSamples = len / inBytesPerSample;

        // 核心：調(diào)用FFmpeg重采樣函數(shù)
        ret = swr_convert(ctx, outData, outSamples, (const uint8_t **) inData, inSamples);
        if (ret < 0) {
            ERROR_BUF(ret);
            qDebug() << "重采樣失?。? << errbuf;
            goto end;
        }

        // 把轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)寫入輸出文件
        outFile.write((char *) outData[0], ret * outBytesPerSample);
    }

    // 處理緩沖區(qū)殘留的樣本（避免數(shù)據(jù)丟失）
    while ((ret = swr_convert(ctx, outData, outSamples, nullptr, 0)) > 0) {
        outFile.write((char *) outData[0], ret * outBytesPerSample);
    }

    // ===== 6. 釋放資源 =====
end:
    // 關(guān)閉文件
    inFile.close();
    outFile.close();

    // 釋放輸入緩沖區(qū)
    if (inData) {
        av_freep(&inData[0]);
    }
    av_freep(&inData);

    // 釋放輸出緩沖區(qū)
    if (outData) {
        av_freep(&outData[0]);
    }
    av_freep(&outData);

    // 釋放重采樣上下文
    swr_free(&ctx);
}

核心邏輯：