MPEG详解：CBR与VBR MP3播放时间计算及其帧结构

本文是一篇关于MPEG（Moving Picture Experts Group，运动图像专家组）和MP3（MPEG-1 Audio Layer 3）编码技术的详细介绍，主要关注如何计算恒定比特率（Constant Bit Rate, CBR）和变比特率（Variable Bit Rate, VBR）MP3文件的播放时间。作者crifan在2009年9月19日首次发布版本1.0，主要介绍了MPEG的基本概念、发展历程以及MPEG-1和MPEG-2音频标准的特点。2011年4月24日的更新修正了VBR播放时间计算公式的错误，并增加了更多相关知识点。 MPEG是一个国际标准，用于压缩视频和音频数据，包括MPEG-1、MPEG-2等版本，其中MPEG-3从未正式发布，可能是指误解或历史遗留。MPEG-2音频支持更高质量的声音编码，而MPEG-1则适用于CD音质的音频。ISO/IEC11172-3和ISO/IEC13818-3分别对应MPEG-1和MPEG-2的音频部分，规定了音频编码的细节。 文章接着深入讲解了MP3中的关键术语，如MP3编码类型（lossy压缩）、LSF（Linear Predictive Coding的系数）、帧（数据块）和帧头，以及CBR和VBR的区别。比特率表示每秒传输的位数，边信息包含压缩编码所需的数据，而MP3的TAG（Tagged Audio File）用于存储元数据。 在MPEG帧结构部分，文章详细解释了帧头的作用和示例，以及音频数据的组成和大小。对于MP3播放时间的计算，重点在于CBR和VBR的不同方法。CBR的播放时间可以通过简单的比特率除以总数据量来估算，而VBR则更为复杂，因为它依赖于每个帧的比特率变化。文章提供了两种VBR头的介绍：XING和VBRI，XING头用于旧版MP3，VBRI则提供更精确的时间信息。 这篇文章是一份全面的指南，帮助读者理解MPEG标准和MP3编码技术，尤其是如何根据不同的比特率模式来计算音频文件的播放时间。无论是对音频编码初学者还是专业人士，这篇文章都提供了有价值的信息。