MP3解码算法分析——MP3帧头(Frame Header)数据结构描述

MP3解码算法分析(2)——MP3帧头(Frame
Header)数据结构描述　



1. 帧头(Frame Header)数据结构描述

A B C D E F G H I J K L M AudioData

12 1 2 1 4 2 1 1 2 2 1 1 2

Sync ID Layer Prot BitRate Freq Pad Priv Channel ModeExt Copy Home Emph AudioData

位置作用 长度(Bits)

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A 帧同步 12 20-31

B MPEG 音频版本(MPEG-1, 2 等) 1 19

C MPEG 层(Layer I, II, III 等) 2 17-18

D 保护(On/Off, 如果开，校验和附在头后) 1 16

E 比特绿索引(查找表用于说明本 MPEG 版本和层的比特率) 4 12-15

F 采样率频率(44.1kHz 等，由查找表决定) 2 10-11

G 补齐位(On/Off, 是否对未填满的帧进行补齐) 1 9

H 保留位(On/Off, 允许特定应用触发) 1 8

I 声道模式(立体声，联合立体声，双声道、单声道) 2 6-7

J 扩展模式(只用于联合立体声，以联合声道数据) 2 4-5

K 版权(On/Off) 1 3

L 原始(On/Off, Off 表示复制版，On 表示原创) 1 2

M 强调(尊重强调原始录制，现基本废弃) 2 0-1

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Table 2-1:
MP3 文件中十三个帧头属性

2. 32 位帧头(Frame
Header)

跟随同步块之后的是 ID 双位，它指明该帧是 MPEG-1/MPEG-2 编码； 之后是层 Layer 双位，它决定了该帧

是 Layer I/II/III；如果没设保护位(Prot)，一个 16bit 的校验和会插在音频数据之前。

比特率域，自然地就是指当前帧的比特率(如 128kbps)；之后是采样频率(从16,000Hz 到 44,100Hz, 取决于

当前使用的是 MPEG-1 还是 MPEG-2)。 补齐位用于确认每帧是否严格按比特率对齐， 例如，一个 128 kbps

Layer II 的比特率采样率为 44.1kHz 的情况下，某些帧会以 417 bytes 和 418 结束，417 byte 的帧将设

定补齐位(1)，以补偿差异。

声道模式域可设定帧为立体声/单声道/混合立体声等模式，如果设定为联合立体声， 还可进一步设定扩展模

式，以让解码器知道如何处理它们，即：高频部分是否已经结合进各声道。

版权位并不装载版权信息(明显，因为它只有一个比特)， 其实更像是在模仿 CD 或 DAT 上的版权位。 如果

设定该位，拷贝该声道是严格讲是违法的(一些好的程序会给你警告)。 如果数据是从原始媒体上发现的，

原始位将被设置，“保留位Priv” 用以说明特定的应用触发用户事件。

“强调位 Emphasis”用作一个标志， 在原始录制时加一个强调位，该位几乎不被使用， 尽管一些录制程序

确实仍在使用它。

最后，解码器移动过“校验和”部位 (如果它存在)， 到达实际的音频数据帧， 并开始处理，循环往复。每

个音频文件都有成千上万帧。