MPEG 2 和 2.5 - 以字节为单位计算帧大小的问题答案

【问题标题】：MPEG 2 and 2.5 - problems calculating frame sizes in bytesMPEG 2 和 2.5 - 以字节为单位计算帧大小的问题
【发布时间】：2020-06-23 13:50:34
【问题描述】：

我有一个使用多年的控制台程序，用于（除其他外）显示有关某些音频文件格式的信息，包括 mp3。我使用来自 mpeghdr 站点的数据来计算帧大小，以便进一步计算曲目的播放时间。我从 mpeghdr 得到的方程式是：

// Read the BitRate, SampleRate and Padding of the frame header. 
// For Layer I files use this formula: 
// 
//     FrameLengthInBytes = (12 * BitRate / SampleRate + Padding) * 4 
// 
// For Layer II & III files use this formula: 
// 
//     FrameLengthInBytes = 144 * BitRate / SampleRate + Padding

这适用于大多数 mp3 文件，但总会有一小部分人不适合这个等式。最近，我一直在查看一组非常小的 mp3 文件，并发现对于这些文件，此公式失败的频率很多，所以我试图最终确定发生了什么.所有这些 mp3 文件都是使用 Lame V3.100 在 Windows 7 64 位上使用默认设置生成的。

在所有情况下，我都能成功找到第一个帧头，但是当我使用上面的公式计算到下一个帧头的偏移量时，有时会不正确。

例如，我有一个文件 'wolf howl.mp3'； MPEGAudioInfo 等分析文件将帧大小显示为 288 字节。但是，当我运行我的程序时，它显示第一帧的长度为 576 字节（2 * 288）。当我在十六进制编辑器中查看 mp3 文件时，第一帧在 0x154，我可以看到下一帧在 0x154 + 208 字节，但这个计算确实实际上导致了 576 字节。 ..

File info:
mpegV2.5, layer III

frame: bitrate=32, sample_rate=8000, pad=0, bytes=576
mtemp->frame_length_in_bytes =
   (144 * (mtemp->bitrate * 1000) / mtemp->sample_rate) + mtemp->padding_bit;
which equals 576

我查看了许多其他参考资料，它们都显示了这个等式...... 起初我认为这是非官方标准 MPEG 2.5 的问题，但我也看到了 MPEG2 文件的问题。不过，只发生在小文件上。

有人对我在这里遗漏的内容有任何见解吗？

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后记：

我认为音频格式可能与此问题有关，因此我为每个测试文件转储了 channel_mode 和 mode_extension（3 个正确计算，2 个不正确）。可悲的是，它们都是 cmode=3, mode_ext=0 （即，标头的最后一个字节是 0xC4）...所以这无济于事...

【问题讨论】：

标签： mp3 frame mpeg

【解决方案1】：

好的，我找到了这个问题的答案......它在 CodeProject 网站上的 MPEGAudioInfo 程序中。这是关键：

//*************************************************************************************
//  This reference data is from MPEGAudioInfo app
// Samples per Frame / 8
static const u32 m_dwCoefficients[2][3] =
{
   {  // MPEG 1
      12,   // Layer1   (must be multiplied with 4, because of slot size)
      144,  // Layer2
      144   // Layer3
   },
   {  // MPEG 2, 2.5
      12,   // Layer1   (must be multiplied with 4, because of slot size)
      144,  // Layer2
      72    // Layer3
   }  
};

很遗憾，没有一个参考页面提到这个细节！我的程序现在成功地计算了我的所有 mp3 文件的帧大小，包括小文件。

【讨论】：