现在很多智能手机都支持多媒体功能,特别是音频和视频播放功能,而AMR文件格式是手机端普遍支持的音频文件格式。
AMR,全称是:Adaptive Multi-Rate,自适应多速率,是一种音频编码文件格式,专用于有效地压缩语音频率。
AMR音频主要用于移动设备的音频压缩,压缩比非常高,但是音质比较差,主要用于语音类的音频压缩,不适合对音质要求较高的音乐类音频的压缩。
下面是两个AMR示范文件,一个是新闻类,一个是歌曲,可以听出来,音乐类压缩成AMR格式后,音质大大降低。
编号 |
文件名 |
文件长度 |
时长 |
1 |
h.amr (歌曲) |
409KB |
04:21 |
2 |
zbc1217.amr |
242KB |
02:36 |
AMR有多种编码方式,每种编码方式的采样频率不同:
|
规格 |
比特率(kbps) |
音频帧大小(字节) |
帧头(字节) |
FT |
0 |
AMR 4.75 |
|
13 |
04 00000100 |
0000 |
1 |
AMR 5.15 |
|
14 |
0C 00001100 |
0001 |
2 |
AMR 5.9 |
|
16 |
14 00010100 |
0010 |
3 |
AMR 6.7 |
|
18 |
1C 00011100 |
0011 |
4 |
AMR 7.4 |
|
20 |
24 00100100 |
0100 |
5 |
AMR 7.95 |
|
21 |
2C 00101100 |
0101 |
6 |
AMR 10.2 |
|
27 |
34 00110100 |
0110 |
7 |
AMR 12.2 |
|
32 |
3C 00111100 |
0111 |
说明:
l 比特率是指将数字声音由模拟格式转化成数字格式的采样率,采样率越高,还原后的音质就越好。
l 比特率值与现实音频对照:
16kbps=电话音质
24kbps=增加电话音质、短波广播、长波广播、欧洲制式中波广播
40kbps=美国制式中波广播
56kbps=话音
64kbps=增加话音(手机铃声最佳比特率设定值、手机单声道MP3播放器最佳设定值)
112kbps=FM调频立体声广播
128kbps=磁带(手机立体声MP3播放器最佳设定值、低档MP3播放器最佳设定值)
160kbps=HIFI高保真(中高档MP3播放器最佳设定值)
192kbps=CD(高档MP3播放器最佳设定值)
256kbps=Studio音乐工作室(音乐发烧友适用)
l 音频数据帧大小的计算:
amr 一帧对应20ms,那么一秒有50帧的音频数据。由于比特率不同,每帧的数据大小也不同。
如果比特率是12.2kbs,那么每秒采样的音频数据位数为:
12200 / 50 = 244bit = 30.5byte,取整为31字节。
取整要四舍五入。
再加上一个字节的帧头,这样数据帧的大小为32字节。
下面是一个AMR文件示范:
从图中可以看出,所有AMR文件头标志是6个字节。(最后一个字节是换行符“\n”)
后面就紧跟的是音频帧。这个文件是每帧32字节。
文件头 |
语音帧 1 |
语音帧 2 |
… |
AMR语音帧格式为帧头和语音数据组成。
帧头 |
语音数据 |
AMR语音帧头占1个字节,如下图所示:
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
P |
FT |
Q |
P |
P |
|||
0 |
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
其中:
P = 0;
FT:Frame Type,对应不同编码模式。(参见“2. AMR编码方式”中表格中的说明)
Q:帧质量指示器,0:表示为坏帧。
后面的P补0。
下图是一个出现异常帧的示例:(zbc1217.amr)
从上图可以看见,本amr音频帧头都是0x3C,但是在0x000091e6处,帧头字节为0x44。与0x3C不一致。而在0x00009243处,才恢复到0x3C。
对异常帧的简单处理办法是,遇到异常帧就跳过异常帧。后面的读帧算法有描述。
因为可能存在异常帧,所以不一定所有的语音帧大小一致,对于跟正常帧大小不一致的,或者帧头跟正常帧头不一致的,就不交给解码器,直接抛弃该坏帧。
读取帧的算法,用C语言来编写,readAMRFrame.c,JAVA可以用类似的方法。
下面是算法描述流程图。
l rfc3267
http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc3267.txt
http://ietfreport.isoc.org/rfc/PDF/rfc3267.pdf
l 3GPP TS 26.104 V 6.1.0 (2004-03)
http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/26104-CRs.htm
l 3GPP AMR Floating-point Speech Codec
http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/26104.htm
l “amr编程汇总”
http://blog.csdn.net/windcao/archive/2006/01/04/570348.aspx
l 关于AMR文件格式的解释
http://www.mcublog.com/blog/user1/11409/archives/2006/16832.html