AAC音频文件时长计算

时间：2022-03-09 19:44:15
1.如何计算音频文件的时长？
大致的思路
如果文件是CBR,则总时长为t=file_size/bitrate
bitrate则是文件的固定码率。对于固定码率的音频文件必定有文件头可以读取到这个消息。file_size为整个音频文件的长度。
如果文件是VBR，则总时长为t=file_size/average_bitrate
average_bitrate为文件的平均码率。
1.2如何计算average_bitrate平均码率？
一般的思路是遍历整个文件，数出有多少帧，然后将每一帧的的bitrate加起来得到总的bitrate，然后用总bitrate除去总帧数。
1.3VBR头
一般VBR音频文件都有一个VBR头部来记录音频文件的总帧数及其采样率及其每一帧的采样数。我们可以根据这些信息来计算总的时长
t=文件总帧数x(每一帧采样数)/(采样率)


2 AAC音频文件时长计算
2.1 AAC音频格式
AAC音频格式有ADIF和ADTS两种格式。
ADIF：Audio Data Interchange Format 音频数据交换格式。ADIF只有一个统一的头，所以必须得到所有的数据后解码，不能在音频数据流中间开始的解码。故这种格式常用在磁盘文件中。
ADTS：Audio Data Transport Stream 音频数据传输流。每一帧都有头信息，可以在任意帧解码。ADTS的数据流就是ADTS帧序列，可以数据流的任意位置开始解码。ADTS特征类似于mp3数据流格式。ADTS格式便于网络传输和处理，比较适合应用于语音实时对讲系统这种对实时性要求较高的场合。


2.2 ADTS 头

ADTS帧结构：

header

body

ADTS帧首部结构：

序号 域 长度（bits） 说明
1 Syncword 12 all bits must be 1
2 MPEG version 1 0 for MPEG-4, 1 for MPEG-2
3 Layer 2 always 0
4 Protection Absent 1 et to 1 if there is no CRC and 0 if there is CRC
5 Profile 2 the MPEG-4 Audio Object Type minus 1
6 MPEG-4 Sampling Frequency Index 4 MPEG-4 Sampling Frequency Index (15 is forbidden)
7 Private Stream 1 set to 0 when encoding, ignore when decoding
8 MPEG-4 Channel Configuration 3 MPEG-4 Channel Configuration (in the case of 0, the channel configuration is sent via an inband PCE)
9 Originality 1 set to 0 when encoding, ignore when decoding
10 Home 1 set to 0 when encoding, ignore when decoding
11 Copyrighted Stream 1 set to 0 when encoding, ignore when decoding
12 Copyrighted Start 1 set to 0 when encoding, ignore when decoding
13 Frame Length 13 this value must include 7 or 9 bytes of header length: FrameLength = (ProtectionAbsent == 1 ? 7 : 9) + size(AACFrame)
14 Buffer Fullness 11 buffer fullness
15 Number of AAC Frames 2 number of AAC frames (RDBs) in ADTS frame minus 1, for maximum compatibility always use 1 AAC frame per ADTS frame
16 CRC 16 CRC if protection absent is 0

 

2.ADTS内容及结构

ADTS 头中相对有用的信息 采样率、声道数、帧长度。想想也是，我要是解码器的话，你给我一堆得AAC音频ES流我也解不出来。每一个带ADTS头信息的AAC流会清晰的告送解码器他需要的这些信息。

一般情况下ADTS的头信息都是7个字节，分为2部分：

adts_fixed_header();

adts_variable_header();

AAC音频文件时长计算


syncword ：同步头 总是0xFFF, all bits must be 1，代表着一个ADTS帧的开始

ID：MPEG Version: 0 for MPEG-4, 1 for MPEG-2

Layer：always: '00'

profile：表示使用哪个级别的AAC，有些芯片只支持AAC LC 。在MPEG-2 AAC中定义了3种：

AAC音频文件时长计算

sampling_frequency_index：表示使用的采样率下标，通过这个下标在 Sampling Frequencies[ ]数组中查找得知采样率的值。

There are 13 supported frequencies:

  • 0: 96000 Hz
  • 1: 88200 Hz
  • 2: 64000 Hz
  • 3: 48000 Hz
  • 4: 44100 Hz
  • 5: 32000 Hz
  • 6: 24000 Hz
  • 7: 22050 Hz
  • 8: 16000 Hz
  • 9: 12000 Hz
  • 10: 11025 Hz
  • 11: 8000 Hz
  • 12: 7350 Hz
  • 13: Reserved
  • 14: Reserved
  • 15: frequency is written explictly
channel_configuration:  表示声道数 

  • 0: Defined in AOT Specifc Config
  • 1: 1 channel: front-center
  • 2: 2 channels: front-left, front-right
  • 3: 3 channels: front-center, front-left, front-right
  • 4: 4 channels: front-center, front-left, front-right, back-center
  • 5: 5 channels: front-center, front-left, front-right, back-left, back-right
  • 6: 6 channels: front-center, front-left, front-right, back-left, back-right, LFE-channel
  • 7: 8 channels: front-center, front-left, front-right, side-left, side-right, back-left, back-right, LFE-channel
  • 8-15: Reserved
AAC音频文件时长计算

frame_length : 一个ADTS帧的长度包括ADTS头和AAC原始流.


ADTS 头中相对有用的信息 采样率、声道数、帧长度。




2.3
采用1.3的方法，
一个AAC原始帧包含一段时间内1024个采样及相关数据。
一个AAC音频帧的播放时间=一个AAC帧对应的采样样本的个数/采样率。

总时间t=总帧数x一个AAC音频帧的播放时间


参考：

http://www.cnblogs.com/caosiyang/archive/2012/07/16/2594029.html

http://blog.csdn.net/bsplover/article/details/7426476

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