ExtAudioFileを使ってMP3ファイルをPCMデータとして取得する

-- 2016/07/10追記 --

私が下の方で書いたコードだと、ファイルによってはいつまで経っても
whileループから抜け出さないケースに遭遇しました。

どうやらkExtAudioFileProperty_FileLengthFramesが返す総フレーム数と
実際の総フレーム数が異なるためwhileループの条件がfalseにならず
延々と読み込み処理を続けてしまうようでした。

ExtAudioFileRead()はファイルがEOFに達するとフレーム数には0が入るようです。
参考: Extended Audio File Services Reference

この動作を利用してExtAudioFileRead()の後に

        // 0ならend-of-fileらしい

        if (numFramesToRead == 0) {

            break;

        }

という処理を入れ、ループを抜ける仕組みを入れた方が良いでしょう。

-- 2016/07/10追記終了 --

前回の続き、というかExtAudioFileを使えば簡単にnon-LPCMを変換できることに気づきました…。
というわけで変更後のソースは以下の通り。

#include <CoreServices/CoreServices.h>

#include <AudioToolbox/AudioToolbox.h>

#define _ERR_RETURN(err)  {if(noErr != err){printf("%d - err:%d\n", __LINE__, err); return err;}}

typedef AudioStreamBasicDescription ASBD;

typedef AudioBufferList ABL;

OSStatus DecodeExtFileAtPath(const char *inputFilePath, const char *outputFilePath);

void SetStandardDescription(AudioStreamBasicDescription *descPtr);

static inline ABL MakeABL(UInt32 ch, UInt32 bytes, void *buf);

int main(int argc, char* argv[]) {

    if (argc != 3) {

        printf("usage: ./Mp3Decoder inFile outFile\n");

        return 0;

    }

    

    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();

    

    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{

            OSStatus err = DecodeExtFileAtPath(argv[1], argv[2]);

            printf("done. err:%d\n", err);

    });

    

    dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);

    

    return 0;

}

/*

 inputFilePathで指定したオーディオファイルを読み込み

 CDフォーマット(ただしbig-endian)のバイナリデータとして

 outputFilePathにファイルとして書き出す。

 主にMP3, AACなどnon-LPCMデータのLPCMデータへの変換動作確認用。(一応.wav, .aiffも読める)

 処理に失敗した場合は失敗箇所でのOSStatusを返す。

 */

OSStatus DecodeExtFileAtPath(const char *inputFilePath, const char *outputFilePath) {

    CFURLRef url = CFURLCreateWithBytes(NULL,

                                        (const UInt8 *)inputFilePath,

                                        strlen(inputFilePath),

                                        kCFStringEncodingUTF8,

                                        NULL);

    

    ExtAudioFileRef file;

    OSStatus err = ExtAudioFileOpenURL(url,

                                       &file);

    _ERR_RETURN(err);

    

    CFRelease(url);

    

    ASBD clientDesc;

    SetStandardDescription(&clientDesc);

    UInt32 size = sizeof(clientDesc);

    

    err = ExtAudioFileSetProperty(file,

                                  kExtAudioFileProperty_ClientDataFormat,

                                  size,

                                  &clientDesc);

    _ERR_RETURN(err);

    

    SInt64 fileFrameLength;

    size = sizeof(fileFrameLength);

    err = ExtAudioFileGetProperty(file,

                                  kExtAudioFileProperty_FileLengthFrames,

                                  &size,

                                  &fileFrameLength);

    _ERR_RETURN(err);

    

    const UInt32 numFramesToReadInACycle = 1024*1024;

    const UInt32 bufferSize = clientDesc.mBytesPerFrame * numFramesToReadInACycle;

    void *buffer = malloc(bufferSize);

    FILE *fp = fopen(outputFilePath, "w");

    SInt64 frameOffset = 0;

    while (frameOffset != fileFrameLength) {

        UInt32 numFramesToRead = numFramesToReadInACycle;

        AudioBufferList list = MakeABL(clientDesc.mChannelsPerFrame,

                                       bufferSize,

                                       buffer);

        err = ExtAudioFileRead(file,

                               &numFramesToRead,

                               &list);

        _ERR_RETURN(err); 

        

        fwrite(list.mBuffers[0].mData,

               list.mBuffers[0].mDataByteSize,

               1,

               fp);

        

        frameOffset += numFramesToRead;

    }

    fclose(fp);

    free(buffer);

    

    err = ExtAudioFileDispose(file);

    return err;

}

/*

 descPtrにCD音質のASBDをセットする。

 ただし、big-endianなのでlittle-endianなプロセッサで扱う場合は注意

 */

void SetStandardDescription(AudioStreamBasicDescription *descPtr) {

    descPtr->mSampleRate = 44100.0;

    descPtr->mFormatID = kAudioFormatLinearPCM;

    descPtr->mFormatFlags = kAudioFormatFlagIsBigEndian |

                            kAudioFormatFlagIsSignedInteger |

                            kAudioFormatFlagIsPacked;

    descPtr->mBytesPerPacket = 4;

    descPtr->mBytesPerFrame = 4;

    descPtr->mFramesPerPacket = 1;

    descPtr->mChannelsPerFrame = 2;

    descPtr->mBitsPerChannel = 16;

}

static inline ABL MakeABL(UInt32 ch, UInt32 bytes, void *buf) {

    ABL list;

    list.mNumberBuffers = 1;

    list.mBuffers[0].mNumberChannels = ch;

    list.mBuffers[0].mDataByteSize = bytes;

    list.mBuffers[0].mData = buf;

    return list;

}

AudioConverterが不要なのは良いですね。（実際はExtAudioFileが内包しているようです）
kExtAudioFileProperty_FileLengthFramesで総フレーム数が取得できるのもありがたい…。
まだVBRなファイルは試してませんが、問題なく行けそうな気がします。