MP3格式-写数据到MP3数据帧.doc

MP3格式音频文件结构解析 ? 一、概述 Layer-3?音频文件，MPEG(Moving Picture Experts Group) 在汉语中译为活动图像专家组，特指活动影音压缩标准，MPEG音频文件是MPEG1 标准中的声音部分，也叫MPEG 音频层，它根据压缩质量和编码复杂程度划分为三层，即Layer-1、Layer2、Layer3，且分别对应MP1、MP2、MP3 这三种声音文件，并根据不同的用途，使用不同层次的编码。 MPEG 音频编码的层次越高，编码器越复杂，压缩率也越高，MP1 和MP2 的压缩率分别为4：1 和6：1-8：1，而MP3 的压缩率则高达10：1-12：1，也就是说，一分钟CD 音质的音乐，未经压缩需要10MB的存储空间，而经过MP3 压缩编码后只有1MB 左右。不过MP3 对音频信号采用的是有损压缩方式，为了降低声音失真度，MP3采取了“感官编码技术”，即编码时先对音频文件进行频谱分析，然后用过滤器滤掉噪音电平，接着通过量化的方式将剩下的每一位打散排列，最后形成具有较高压缩比的MP3 文件，并使压缩后的文件在回放时能够达到比较接近原音源的声音效果。 ? 二、整个MP3 文件结构： MP3 文件大体分为三部分：TAG_V2(ID3V2)，音频数据，TAG_V1(ID3V1) a). ID3V2 在文件开始的位置，包含了作者，作曲，专辑等信息，长度不固定，扩展了ID3V1 的信息量。? b). 一系列的音频数据的帧，在文件的中间位置，个数由文件大小和帧长决定； 每个帧的长度可能不固定，也可能固定，由位率bitrate决定? 每个帧又分为帧头和数据实体两部分? 帧头记录了mp3 的位率，采样率，版本等信息，每个帧之间相互独立?。 c). ID3V1在文件结尾的位置，包含了作者，作曲，专辑等信息，长度为128Byte。 ? ID3V2 包含了作者，作曲，专辑等信息，长度不固定，扩展了ID3V1的信息量。 Frame . . . Frame 一系列的帧，个数由文件大小和帧长决定 每个FRAME的长度可能不固定，也可能固定，由位率bitrate决定 每个FRAME又分为帧头和数据实体两部分 帧头记录了mp3的位率，采样率，版本等信息，每个帧之间相互独立。 ID3V1 包含了作者，作曲，专辑等信息，长度为128BYTE。 表格2.1 1、ID3V2 ID3V2 到现在一共有4 个版本，但流行的播放软件一般只支持第3 版， 既ID3v2.3。 由于ID3V1 记录在MP3 文件的末尾，ID3V2就只好记录在MP3 文件的首部了(如果有一天发布ID3V3，真不知道该记录在哪里)。也正是由于这个原因，对ID3V2 的操作比ID3V1 要慢。而且ID3V2 结构比ID3V1 的结构要复杂得多，但比前者全面且可以伸缩和扩展。 下面就介绍一下ID3V2.3： 每个ID3V2.3 的标签都一个标签头和若干个标签帧或一个扩展标签头组成。关于曲目的信息如标题、作者等都存放在不同的标签帧中，扩展标签头和标签帧并不是必要的，但每个标签至少要有一个标签帧。标签头和标签帧一起顺序存放在MP3 文件的首部。 1、标签头 在文件的首部顺序记录10个字节的ID3V2.3 的头部。数据结构如下： char Header[3]; /*必须为ID3否则认为标签不存在*/ char Ver; /*版本号ID3V2.3 就记录3*/ char Revision; /*副版本号此版本记录为0*/ char Flag; /*存放标志的字节，这个版本只定义了三位，稍后详细解说*/ char Size[4]; *标签大小，包括标签头的10个字节和所有的标签帧的大小*/ ? 第5个字节：副版本号，为0 1）标志字节 标志字节一般为0，定义如下： abc00000 a -- 表示是否使用Unsynchronisation(这个单词不知道是什么意思，字典里也没有找到，一般不设置) b -- 表示是否有扩展头部，一般没有(至少Winamp 没有记录)，所以一般也不设置 c -- 表示是否为测试标签(99.99%的标签都不是测试用的啦，所以一般也不设置) 第6个字节：存放标志的字节，只定义了三位，这里值为0? 2）标签大小 一共四个字节，但每个字节只用7位，最高位不使用恒为0。所以格式如下 0xxxxxxx 0xxxxxxx 0xxxxxxx 0xxxxxxx 计算大小时要将0 去掉，得到一个28 位的二进制数，就是标签大小(不懂为什么要这样做)，计算公式如下： total_size = (Size[0]0x7F)*0x200000+ (Size[1]0x7F)*0x400 + (Size[2]0x7F)*0x80 +(Size[3]0x7F) 注意：这里的