mpeg编码标准 MPEG标准制定方法 _云知道

mp3 编码在MPEG文件中，没有主标头，因为MPEG的音频文件是由一系列被称为帧的较小部分组成的。每个帧都是一个具有自己标头和音频信息的数据块。
Layer II,II,III的音频帧头都是相同的，不同之处体现在音频数据的编码方式。帧本身是由slot组成的。Layer I的slot大小是4字节，其余情况是1字节。
除了Layer之外，MPEG音频本身也有3个版本，这个几个版本的不同之处体现在能处理的采样率不同(参考表2.1.2) 。MPEG 1 (ISO/IEC 13818-3) 和MPEG2(ISO/IEC 11172-3)是ISO标准. MPEG2.5对MPEG2进行的非官方的扩展，它是为了支持更低的采样率。MPEG2/2.5 也常被简称为LSF（Low SamplingFrequencies），既低采样率
对于Layer I和Layer II，帧是完全彼此独立的，因此您可以剪切MEPG音频文件的任何部分并正确的播放。然后，播放器将从发现的第一个完整有效的帧开始播放。但是，Layer III,帧不总是独立的，因为它可能使用了byte resevoir，这是一种内部缓冲区，因此帧之间通常是相互依赖的。在最坏的情况下，可能至少需要输入9个帧才能解码单个帧。
如果你需要检索有关MPEG的音频文件的信息，那么可以简单的找到第一帧，然后从它的header中获取信息。除比特率外，其他帧中的信息应该与第一个帧是一致的，因为可能当前是VBR的文件。在VBR的文件中，可以在每个帧中更改比特率。例如，为了在整个文件中保持音乐的高质量，当音乐比较复杂时就需要更多的位来做编码
帧头本身的长度是32位的(4字节) 。帧头的前十二位(在MPEG2.5扩展的情况下为前十一位)始终设置为1，称为帧同步。帧还可能有可选的CRC校验和。它长16位，如果存在，则紧跟在帧头之后。CRC之后就是音频数据。通过重新计算CRC并将值与文件中的值进行比较，就可以检查比特流在传输期间是否已经被更改。
一个文件可以被编码成恒定比特率（CBR）或可变比特率（VBR），这意味着每帧可以有不同的比特率。可变比特率的质量往往比恒定比特率编码的文件更高，因为他们可以在需要的地方使用更高的比特率。
MP3文件的整体结构:

[ID3 V2] | [APE 头]: 可选
- ID3 V2的头，大多数最新的MP3，都有这个头
- 用于APE格式的头，现在也用于MPEG
第一帧
- MPEG 音频头, 通常大小为4字节.（当Protection bit==0时，帧头后会有16bit=2byte的CRC，此时帧头大小为6字节）
- 边信息，9/17/32 字节
- [Xing 头]: 可选 8－120字节，如果是VBR，多数都有此Xing头，而且只有第一帧有
- 音频数据
第二帧
- 帧头
- 边信息
- 音频数据
第三帧
- 帧头
- 边信息
- 音频数据
最后一帧
- 帧头
- 边信息
- 音频数据
[TAG]: 可选。128字节的ID3 V1信息，如果没有前面的ID3 V2，多数都有这个ID3 V1的头

mp3帧头编码起始位置0位高位开始
起始位置大小位置描述01131-21帧同步标识，11个‘1’ 。用于定位帧头起始位置11220-19MPEG音频版本13218-17Layer序列号15116Protection bit16415,12比特率20211-10采样率2219Padding bit的定义2318保护位2427-6channel模式2625-4只用于Joint stereo 模式扩展2813版权位 0:无版权 1:有版权2912原始位 0:原始媒体的副本 1:原始媒体3021-0EmphasisMPEG音频版本设置值描述00MPEG version2.501保留10MPEG version211MPEG version1Layer序列号设置值描述00保留01Layer III10Layer II11Layer IProtection-bit设置值描述0protected by 16 bit CRC following header1no CRC比特率bitsV1,L1V1,L2V1,L3V2,L1V2, L2 & L30000freefreefreefreefree000132323232800106448404816001196564856240100128645664320101160806480400110192968096480111224112961125610002561281121286410012881601281448010103201921601609610113522241921761121100384256224192128110141632025622414411104483843202561601111badbadbadbadbadNOTES: All values are in kbps