I. GIẢI MÃ MP3 (MP3 DECODING)
a. Tiêu đề
File MPEG được xây dựng từ những phần tử nhỏ hơn gọi là khung, khung là 1 mục độc lập. Mỗi khung gồm header và thông tin âm thanh. Vì vậy bạn có thể cắt 1 phần nào đó của file MPEG và hát trực tiếp. Nhưng ở lớp III thì không đúng như vậy. Hướng đến tổ chức dữ
liệu bên trong MPEG Version 1 Layer III, khung thường lệ thuộc vào những thành phần khác và không thể cắt ra hát trực tiếp được. Khi bạn muốn đọc thông tin về file MPEG thông thường chỉ đọc về khung đầu tiên, về header và cho rằng những khung khác cũng tương tự. Điều này có thể không đúng trong mọi trường hợp. File MPEG có tốc độ bit khác nhau có thể được sử dụng thì gọi là chuyển đổi tốc độ bit (bitrate switching) có nghĩa là tốc độ bit chuyển đổi dọc theo nội dung của khung. Với cách này tốc độ bit thấp hơn có thể được sử dụng trong khung mà không làm giảm chất lượng âm thanh.
Khung có cơ chế kiểm tra lỗi CRC. Bộ kiểm tra lỗi dài 16 bit . Nếu có lỗi xảy ra thì được lưu trữ trong phần header. Sau khi kiểm tra lỗi, có thể tính chiều dài của khung và sử dụng nó nếu cần những thông tin khác về header hay tính CRC của khung.
Tiêu đề có chiều dài 4 bytes (32 bits) và chứa thông tin về lớp , tốc độ bit, tần số mẫu và chế độ stereo được mô tả cụ thể như sau:
AAAAAAAA AAABBCCD EEEEFFGH IIJJKLMM Sign Length (bits) Position (bits) Description
A 11 (31-21) Đồng bộ khung( tất cả các bit đều được đặt ở trạng thái 1)
B 2 (20,19) MPEG Audio version ID 00 - MPEG Version 2.5 01 – Bit dự trữ
10 - MPEG Version 2 (ISO/IEC 13818-3) 11 - MPEG Version 1 (ISO/IEC 11172-3)
C 2 (18,17) Phần mô tả Layer 00 – dự trữ 01 - Layer III 10 - Layer II 11 - Layer I D 1 (16) Bit bảo vệ
0 – kiểm tra lỗi CRC (16bit CRC follows header)
1 - không kiểm tra.
E 4 (15,12) Chỉ số tốc độ bit
bits V1,L1 V1,L2 V1,L3 V2,L1 V2, L2 & L3 0000 free Free Free free Free
0001 32 32 32 32 8 0010 64 48 40 48 16 0011 96 56 48 56 24 0100 128 64 56 64 32 0101 160 80 64 80 40 0110 192 96 80 96 48 0111 224 112 96 112 56 1000 256 128 112 128 64 1001 288 160 128 144 80 1010 320 192 160 160 96 1011 352 224 192 176 112 1100 384 256 224 192 128 1101 416 320 256 224 144 1110 448 384 320 256 160 1111 bad Bad bad bad Bad V1 - MPEG Version 1
V2 - MPEG Version 2 và Version 2.5 L1 - Layer I
L2 - Layer II L3 - Layer III
"free" : format tuỳ ý.
"bad" :giá trị không được phép sử dụng.
File MPEG có tốc độ bit thay đổi (VBR). Mỗi khung có thể được tạo ra với tốc độ bit khác nhau và được sử dụng trong tất cả các lớp( giải mã lớp 3 cũng dùng phương pháp này).
F 2 (11,10) Chỉ số tần số tốc độ mẫu
bits MPEG1 MPEG2 MPEG2.5 00 44100 Hz 22050 Hz 11025 Hz 01 48000 Hz 24000 Hz 12000 Hz 10 32000 Hz 16000 Hz 8000 Hz 11 Reserv. reserv. reserv.
G
1 (9) Bit đệm (padding bit)
0 - khung không sử dụng bit đệm
1 - khung sử dụng bit đệm với 1 khe cắm mở phụ.
Cách tính chiều dài khung : trước tiên ta hãy phân biệt kích thước khung và chiều dài khung. Kích thước khung là số mẫu có trong 1 khung . thông thường ở lớp I có 384 mẫu, lớp II và III có 1152 mẫu.
Chiều dài khung là chiều dài cuả khung khi đã nén xong và được tính trên slot. Ơû lớp I , 1 slot có 4 byte còn ở lớp II và III chỉ có 1 byte. Chiều dài khung có thể thay đổi thông qua bộ đệm hoặc sự biến đổi tốc độ bit.
Lớp I :
FrameLengthIn Bytes = (12 * BitRate / SampleRate + Padding) * 4
Lớp II và III:
FrameLengthIn Bytes = 144 * BitRate / SampleRate + Padding
H 1 (8) Bit dành riêng.
00 - Stereo
01 - Joint stereo (Stereo)
10 - Dual channel (2 mono channels) 11 – Single channel (Mono)
J 2 (5,4) Mode mở rộng (chỉ sử dụng trong Joint stereo) K 1 (3) Bản quyền
0 - Audio không bản quyền 1 – Audio có bản quyền L 1 (2) Nguyên bản 0 – bản phụ media 1 – bản gốc media M 2 (1,0) Tầm quan trọng (Emphasis) 00 - none 01 - 50/15 ms 10 – bit dự trữ 11 - CCIT J.17