【开源项目】minimp3 MP3解码器

简介

minimp3 是一个极简的MP3解码器，它的特点是小巧（只有单个头文件）、快速（支持SSE和NEON）和准确（符合ISO标准）。

LICENSE：CC0-1.0 License

项目地址：

https://github.com/lieff/minimp3

该项目中提供了在 i7-6700K 上使用 perf粗略测量的基准测试结果：

Vector	Hz	Samples	Sec	Clockticks	Clockticks per second	PSNR	Max diff
compl.bit	48000	248832	5.184	14306684	2.759M	124.22	1
he_32khz.bit	32000	172800	5.4	8426158	1.560M	139.67	1
he_44khz.bit	44100	472320	10.710	21296300	1.988M	144.04	1
he_48khz.bit	48000	172800	3.6	8453846	2.348M	139.67	1
hecommon.bit	44100	69120	1.567	3169715	2.022M	133.93	1
he_free.bit	44100	156672	3.552	5798418	1.632M	137.48	1
he_mode.bit	44100	262656	5.955	9882314	1.659M	118.00	1
si.bit	44100	135936	3.082	7170520	2.326M	120.30	1
si_block.bit	44100	73728	1.671	4233136	2.533M	125.18	1
si_huff.bit	44100	86400	1.959	4785322	2.442M	107.98	1
sin1k0db.bit	44100	725760	16.457	24842977	1.509M	111.03	1

使用

minimp3 的使用十分简单，基础解码功能使用的话只需要两个步骤，并且只需要调用以下两个函数就可以完成解码。

void mp3dec_init(mp3dec_t *dec);
int mp3dec_decode_frame(mp3dec_t *dec, const uint8_t *mp3, int mp3_bytes, mp3d_sample_t *pcm, mp3dec_frame_info_t *info);

首先，初始化 minimp3 的解码器结构：

//#define MINIMP3_ONLY_MP3
//#define MINIMP3_ONLY_SIMD
//#define MINIMP3_NO_SIMD
//#define MINIMP3_NONSTANDARD_BUT_LOGICAL
//#define MINIMP3_FLOAT_OUTPUT
#define MINIMP3_IMPLEMENTATION
#include "minimp3.h"
...
    static mp3dec_t mp3d;
    mp3dec_init(&mp3d);

注意你必须在一个源文件中定义 MINIMP3_IMPLEMENTATION。

然后，我们逐帧解码输入的数据流：

    /*typedef struct
    {
        int frame_bytes;
        int channels;
        int hz;
        int layer;
        int bitrate_kbps;
    } mp3dec_frame_info_t;*/
    mp3dec_frame_info_t info;
    short pcm[MINIMP3_MAX_SAMPLES_PER_FRAME];
    /*unsigned char *input_buf; - input byte stream*/
    samples = mp3dec_decode_frame(&mp3d, input_buf, buf_size, pcm, &info);

mp3dec_decode_frame() 函数会从输入缓冲区解码一个完整的MP3帧，所以输出缓冲区必须足够大，可以容纳一个完整的帧。

解码器将分析输入缓冲区以正确地与MP3流同步，输入缓冲区的大小越大，同步过程就越可靠。建议每次在输入缓冲区中有多达 10 个连续的 MP3 帧(~16KB)。

消耗的 MP3 数据的大小在定义的mp3dec_frame_info_t结构中的frame_bytes字段中返回，你必须在下一次解码器调用之前从输入缓冲区中删除对应于 frame_bytes 字段的数据。

解码函数返回已解码样本的数量samples。可能出现以下情况:

• 0: 在输入缓冲区中未找到 MP3 数据
• 384: Layer 1
• 576: MPEG 2 Layer 3
• 1152: Otherwise

samples 和 frame_bytes 字段值：

• samples > 0 和 frame_bytes > 0: 成功解码
• samples == 0 和 frame_bytes > 0: 解码器跳过了 ID3 或无效数据
• samples == 0 和 frame_bytes == 0: 数据不足

minimp3还有提供许多的配置与接口，可以实现更多的功能，详细的请查看该项目的README.md。

测试程序

写一个简单的测试程序进行解码并播放MP3：

unsigned char *input_buf = NULL;
int data_size = 0;
//打开MP3文件
FILE* file=fopen("test.mp3", "r");

//获取MP3文件长度
fseek(file, 0, SEEK_END);
data_size = (int)ftell(file);

//读取整个MP3文件
fseek(file, 0, SEEK_SET);
input_buf = malloc(data_size);
fread(input_buf, 1, data_size, file);

//初始化minimp3的解码器结构
static mp3dec_t mp3d;
mp3dec_init(&mp3d);

//定义mp3dec_frame_info_t
mp3dec_frame_info_t info;
short pcm[MINIMP3_MAX_SAMPLES_PER_FRAME];
int mp3len = 0;

//逐帧解码并且播放MP3
int samples = mp3dec_decode_frame(&mp3d, input_buf, data_size, pcm, &info);
while(samples) {
    
    play(pcm, samples);
    mp3len += info.frame_bytes;
    samples = mp3dec_decode_frame(&mp3d, input_buf + mp3len, data_size - mp3len, pcm, &info);
}

free(input_buf);

这样就可以播放整首MP3歌曲了。

---

本文链接：https://blog.csdn.net/u012028275/article/details/123297598