mp3文件的二进制读取ID3标签

Question

我正在尝试用 c++ 读取一个 mp3 文件并显示该文件包含的 id3 信息。我遇到的问题是当我读取帧头时，它所包含的内容的大小是错误的。它没有给我一个 10 个字节的整数，而是给了我 167772160 个字节。 http://id3.org/id3v2.3.0#ID3v2_frame_overview

struct Header {
   char tag[3];
   char ver;
   char rev;
   char flags;
   uint8_t hSize[4];
};

struct ContentFrame 
{
   char id[4];
   uint32_t contentSize;
   char flags[2];
};

int ID3_sync_safe_to_int(uint8_t* sync_safe)
{
   uint32_t byte0 = sync_safe[0];
   uint32_t byte1 = sync_safe[1];
   uint32_t byte2 = sync_safe[2];
   uint32_t byte3 = sync_safe[3];

   return byte0 << 21 | byte1 << 14 | byte2 << 7 | byte3;
}

const int FRAMESIZE = 10;

上面的代码用于将二进制数据转换为 ASCCI 数据。 主要内部

Header header;
ContentFrame contentFrame;

ifstream file(argv[1], fstream::binary);
//Read header 
file.read((char*)&header, FRAMESIZE);

//This will print out 699 which is the correct filesize
cout << "Size: " << ID3_sync_safe_to_int(header.hSize) << endl << endl;

//Read frame header
file.read((char*)&contentFrame, FRAMESIZE);
//This should print out the frame size. 
cout << "Frame size: " << int(contentFrame.contentSize) << endl;

我在 Perl 中为此任务编写了一个程序，它运行良好，使用了 unpack，例如：

my($tag, $ver, $rev, $flags, $size) = unpack("Z3 C C C N"), "header");
my($frameID, $FrameContentSize, $frameFlags) = unpack("Z4 N C2", "content");

sync_safe_to_int 也用于获得正确的标题大小，但对于内容大小，它只是在没有任何转换的情况下打印 N 一个“网络”（大端）顺序的无符号长整数（32 位）。
C 一个无符号字符（八位字节）值。
Z 一个以 null 结尾的 (ASCIZ) 字符串，将填充为 null。

我的程序的输出：
标题内容
标签：ID3
版本：3
版本：0
标志：0
尺寸：699

输出错误！ 框架内容
编号：TPE1
尺寸：167772160
标志：

Perl 的正确输出！ 框架内容
编号：TPE1
尺寸：10
标志：0

Answer 1

contentFrame.contentSize 定义为uint32_t，但打印为(signed)int。

另外，document 声明多字节数是Big Endian：

ID3v2 中的位顺序是最高有效位在前 (MSB)。 该 多字节数字中的字节顺序是最重要的字节优先（例如 $12345678 将编码为 $12 34 56 78)。

但是，contentFrame.contentSize 没有进行任何转换。这些字节也应该反转，如ID3_sync_safe_to_int()，但这次以 8 的倍数而不是 7 移动（或使用 ntohl() - 网络到主机的顺序）。

您说您得到 1677772160 而不是 18，但即使对上述位/字节进行操作，它们似乎也没有任何意义。你确定这些数字是正确的吗？除了您的帖子之外，您还有其他价值观：

它没有给我一个低于 100 字节的低整数，而是给了我周围 140000 字节。

您在调用file.read((char*)&contentFrame, FRAMESIZE); 后查看内存中的字节了吗？但是，如果您的 ID 显示 TPE1，则该位置应该没问题。我只是想知道您提供的数字是否正确，因为它们没有意义。

更新nthol() 转换：

//Read frame header
file.read((char*)&contentFrame, FRAMESIZE);
uint32_t frame_size = ntohl(contentFrame);
cout << "Frame size: " << frame_size << endl;

ntohl() 将在 LE 系统上工作和在 BE 系统上（在 BE 系统上它根本不会做任何事情）。

Answer 2

您获得的值不是您最初发布的 1677772160，而是 167772160，即 0x0A000000，这立即表明您的字节与您期望的 0x0000000A（十进制 10）相反

您已经安排 Perl 使用 N 格式以 big-endian 格式读取此内容，但您的 C 代码使用简单的 uint32_t，它依赖于硬件并且可能是 little-endian

您需要为此字段编写一个字节反转子例程，其行为与您的标题字段的ID3_sync_safe_to_int 相同，但使用该值的所有 32 位。像这样的

uint32_t reverse_endian(uint32_t val)
{
   typedef union {
      uint32_t val;
      uint8_t byte[4];
   } split;

   split *original = (split *) &val;
   split new;

   new.byte[0] = original->byte[3];
   new.byte[1] = original->byte[2];
   new.byte[2] = original->byte[1];
   new.byte[3] = original->byte[0];

   return new.val;
}

Answer 3

好的，我不确定您是否正确解释了 ID3_sync_safe_to_int 方法中的帧大小。

编辑：我不知道是什么导致了这个问题，但你可以用 fread 单独读取你的帧大小，或者这样做：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
#include <stdio.h>

using namespace std;


struct Header {
   char tag[3];
   char ver;
   char rev;
   char flags;
   uint8_t hSize[4];
};

struct ContentFrame 
{
   char id[4];
   char contentSize[4];
   char flags[2];
};

int ID3_sync_safe_to_int(uint8_t* sync_safe)
{
   uint32_t byte0 = sync_safe[0];
   uint32_t byte1 = sync_safe[1];
   uint32_t byte2 = sync_safe[2];
   uint32_t byte3 = sync_safe[3];

   return byte0 << 21 | byte1 << 14 | byte2 << 7 | byte3;
}

const int FRAMESIZE = 10;
int main ( int argc, char  **argv )
{
Header header;
ContentFrame contentFrame;

ifstream file(argv[1], fstream::binary);
//Read header 
file.read((char*)&header, FRAMESIZE);

//This will print out 699 which is the correct filesize
cout << "Size: " << ID3_sync_safe_to_int(header.hSize) << endl << endl;

//Read frame header
file.read((char*)&contentFrame, FRAMESIZE);
//This should print out the frame size. 
int frame_size = (contentFrame.contentSize[3] & 0xFF) |
                    ((contentFrame.contentSize[2] & 0xFF) << 7 ) |
                    ((contentFrame.contentSize[1] & 0xFF) << 14 ) |
                    ((contentFrame.contentSize[0] & 0xFF) << 21 ); 
cout << "Frame size: " << frame_size << endl;

//cout << "Frame size: " << int(contentFrame.contentSize) << endl;
}