mp3 Header - wo könnte der Fehler liegen?

[darkeye2]

Hallo,

ich hab einige klassen geschrieben (angefangen zu schreiben) um mit mp3´s arbeiten zu können, darunter eine klasse, id3v1 tags auslesen, die prima funktioniert und eine klasse zum auslesen des mp3 headers, diese funktioniert leider nicht so ganz, bei meinchen mp3´s wird alles richtig angezeigt, bei anderen sind nur einige werte falsch und bei manchen kommen irgendwelche Exceptions (meistens irgendwelche arraywerte die es net gibt, wie -1 oder so).
Es gibt sogar fälle, wo gar kein mp3-header gefunden wird.

Ich hab schon ein weilchen nach fehlern gesucht aber nix gefunden, könnte mir jemand helfen?

Klasse Header.java:

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;
import java.nio.channels.FileChannel;

public class Header {
	private boolean isMP3;
	private long lPos = 0;
	
	//Headerstruktur: 11111111.111aabbc.eeeeffgh.iijjklmm
	/* aa 	: versionID   => Version des MPEG (1; 2; inofiziel 2.5)
	 * bb 	: LayerID 	  => Layer Version (1; 2; 3)
	 * c  	: protection  => error protection bit, falls gesetzt kommt nach header 16bit prüfsumme (CRC)
	 * eeee : bitrate	  => bitrate der datei (abhängig vom Layer)
	 * ff	: freqquence  => Frequenz der datei (abhängig von der MPEG version
	 * g	: padding	  => Paddingbit gibt an, ob Frame vollständig ausgefüllt ist oder nicht
	 * h	: priv		  => Private-bit steht zur freien verfügung
	 * ii	: mode 		  => Stereomode (Stereo, joint Stereo, Zweikanal, Mono)
	 * jj	: -------	  => mode extension, nur interessant wenn joint stereo als modus gewählt ist
	 * k	: -------	  => copyright-bit, urheberrechtlich geschützt oder nicht
	 * l	: -------	  => original-/ copybit (1 für original)
	 * mm	: -------	  => emphasis gibt  die verwendete Rauschunterdrückung an (nicht häufig benutzt)
	 * 
	 * Für MP3 Format festgelegt:
	 * Magic Number (erkennungszahl) : 11111111.11111011.
	 * aa : 11 => Version MPEG 1
	 * bb : 01 => Layer 3    (MP3 ~ MPEG Layer 3)
	 * c  : 1  => Prüfsumme ist meistens enthalten
	 * Struktur: 11111111.11111011.eeeeffgh.iijjklmm
	 * 
	 * */
	
	private float versionID;
	private short layerID;
	private boolean protection;		//protection bit, geschützt oder nicht
	private short bitrate;			//Bitrate der Mp3 datei
	private int frequence;			//Frequence der Mp3 datei (meistens 44kHz)
	private boolean padding;
	private boolean priv;
	private String mode;
	
	Header(File fl, long pos){
		lPos  = pos;
		if(lPos == -1){
			isMP3 = false;
		}else{
			isMP3  = true;
			readHeader(fl);
		}
	}
	
	Header(String fl, long pos){
		this(new File(fl), pos);
	}
	
	Header(URL fl, long pos){
		this(new File(fl.getPath()), pos);
	}
	
	Header(File fl){
		this(fl, (locate(fl)));
		
	}
	
	Header(String fl){
		this(new File(fl));
	}
	
	Header(URL fl){
		this(new File(fl.getPath()));
	}
	
	//anfang der mp3 datei feststellen (suche nach den muster das auf einen mp3 header hindeutet)
	private static long locate(File file){
		FileChannel fc = null;
		FileInputStream fs = null;
		long pos = 0;
		byte[] buffer = new byte[4];
		
		try {
			fs = new FileInputStream(file);
		} catch (FileNotFoundException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		fc = fs.getChannel();
		try {
			fc.position(0);
		} catch (IOException e1) {
			e1.printStackTrace();
		}
		
		
		for(; pos < 12000; pos++){
			try {
				fs.read(buffer, 0, 4);
			} catch (IOException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			if((buffer[0]& 0xFF) ==255 && ((buffer[1]&0xFF) == 251)&& (buffer[2] & 0xFF) >= 96 && (buffer[2] & 0xFF)< 250){
				try {
					fc.close();
					fs.close();
				} catch (IOException e) {
					e.printStackTrace();
				}
				return pos;
			}
			try {
				fc.position(pos);
			} catch (IOException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			
		}
		
		
		return -1;
	}
	
	//auslesen des headers und speichern der werte in den header variablen
	private void readHeader(File file){
		FileChannel fc = null;
		FileInputStream fs = null;
		byte[] buffer = new byte[4];
		long header;
		
		try {
			fs = new FileInputStream(file);
		} catch (FileNotFoundException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		fc = fs.getChannel();
		try {
			fc.position(lPos);
		} catch (IOException e1) {
			e1.printStackTrace();
		}
		
		//Auslesen der 4 byte
		try {
			fs.read(buffer, 0, 4);
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		//header in long umwandeln
		header = convertHeaderToLong(buffer);
		
		//skip sync (11)
		//Audioversion(2)
		versionID = getVersionId(header);
		
		//Layer(2)
		layerID = getLayerId(header);
		
		//Protection (1)
		protection = getProtectionBit(header);
		
		//Bitrate (4)
		bitrate = getBitrate(header);
		
		//Frequenc (2)
		frequence = getFrequence(header);
		
		//padding (1)
		padding = getPaddingBit(header);
		
		//private (1)
		priv = getPrivatBit(header);
		
		//Channelmode (Stereo, mono, ...) (2)
		mode = getChannelmode(header);
		
		//Mode Extension <nur bei joint stereo> (2)
		
		//copyright (1)
		
		//Original <1 bei origional, 0 bei kopie> (1)
		
		//emphasis <veraltet> (2)
		
	}
	
	//für alle methoden gilt: tmp = header der zu einem long convertiert wurde; 
	private String getChannelmode(long tmp){
		String[] table = {"Stereo", "Joint Stereo", "Zweikanal", "Mono"};
		return table[getIntegerValue(6, (short)3, tmp)];
	}
	
	private boolean getPrivatBit(long tmp){
		boolean[] table = {false, true};
		return table[getIntegerValue(8, (short)1, tmp)];
	}
	
	private boolean getPaddingBit(long tmp){
		boolean[] table = {false, true};
		return table[getIntegerValue(9, (short)1, tmp)];
	}
	
	private int getFrequence(long tmp){
		int[][] table = {
							{11025, 12000, 8000, 0},
							{0, 0, 0, 0},
							{22050, 24000, 16000, 0},
							{44100, 48000, 32000, 0},
						};
		return table[getIntegerValue(19, (short)3, tmp)][getIntegerValue(10, (short)3, tmp)];
	}
	
	private short getBitrate(long tmp){
		short[][] table = {
						//Layer 1
						{0, 32, 64, 96, 128, 160, 192, 224, 256, 288, 320, 352, 384, 416, 448, 0},
						//Layer 2
						{0, 32, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 160, 192, 224, 256, 320, 384, 0},
						//Layer 3
						{0, 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 160, 192, 224, 256, 320, 0}
					};
		
		return table[layerID -1][getIntegerValue(12, (short)15, tmp)];
	}
	
	private boolean getProtectionBit(long tmp){
		boolean[] table = {false, true};
		return table[getIntegerValue(16, (short)1, tmp)];
	}
	
	private short getLayerId(long tmp){
		short[] table = {0, 3, 2, 1};
		return table[getIntegerValue(17, (short)3, tmp)];
	}
	
	private float getVersionId(long tmp){
		float[] table = {2.5f, 0.0f, 2.0f, 1.0f};
		return table[getIntegerValue(19, (short)3, tmp)];
	}
	
	private int getIntegerValue(int skipbit, short maskValue, long tmp){
		return (int)((tmp>>skipbit) & maskValue);
	}
	
	private long convertHeaderToLong(byte[] bytHeader){
		return (long)(((bytHeader[0] & 255) << 24) | ((bytHeader[1] & 255) << 16) | ((bytHeader[2] & 255) <<  8) | ((bytHeader[3] & 255))); 
	}
	
	
	protected boolean isValid(){
		return isMP3;
	}
	
	//getter-methoden für die Headerklasse, zum übergeben der enthaltenen parameter an andere klassen
	public float getMpegId(){
		return versionID;
	}
	
	public short getLayer(){
		return layerID;
	}
	
	public boolean isProtected(){
		return protection;
	}
	
	public short getBitrate(){
		return bitrate;
	}
	
	public int getFrequence(){
		return frequence;
	}
	
	public boolean getPdding(){
		return padding;
	}
	
	public boolean isPrivate(){
		return priv;
	}
	
	public String getMode(){
		return mode;
	}

}

Klasse zum Testen (müsste selbst einen pfad zu ner mp3 datei einfügen, um direkt testen zu können):

public class TestMp3Classes {
	
	TestMp3Classes(String path){
		Header hd = new Header(path);
		if(hd.isValid()){
			/*
			Id3v1 id3 = new Id3v1(path);
			//Ausgaben
			System.out.println("Ausgaben zu : "+id3.getTitel());
			*/
			System.out.println("\r\nHeader Informationen:");
			System.out.println("Version MPEG: "+hd.getMpegId());
			System.out.println("Layer : "+hd.getLayer());
			System.out.println("Protected : "+hd.isProtected());
			System.out.println("Bitrate: "+hd.getBitrate());
			System.out.println("Freqenze: "+hd.getFrequence());
			System.out.println("Modus: "+hd.getMode());
			System.out.println();
			/*
			System.out.println("Tags: ");
			System.out.println("Titel: "+ id3.getTitel());
			System.out.println("Interpret: "+ id3.getInterpret());
			System.out.println("Album: "+ id3.getAlbum());
			System.out.println("Genre: "+ id3.getGenre());
			System.out.println("Jahr: "+ id3.getYear());
			System.out.println("Kommentar: "+ id3.getComment());
			*/
		}else{
			System.out.println("Invalide MP3");
		}
	}

	public static void main(String[] args) {
		new TestMp3Classes("");
	}

}

Meine Informationsquellen waren:
MP3 File Format Specification
MP3 Grundlagen, Aufbau und Funktion
MP3 ? Wikipedia
(nur falls jemand nachschauen will, ob ich was völlig falsch verstanden hab oder so)

 

[tagedieb]

Verwendestu du ausschliesslich MP3 Dateien mit ID3v1 Tags oder koennte es sich bei den andern MP3s um ID3v2 Tags handeln?

 

[darkeye2]

ich verwende auch mp3 Dateien mit ID3V2 .... Tags (die klasse für diese ist nur noch nicht ganz fertig) aber ich hab die länge der tags ja mitberücksichtig und die suche nach dem header läuft ja lang/ weit genug um einen zu finden (meistens, bei manchen wird er nicht gefunden, ist aber eher selten) und das hat ja nix damit zutun, dass teilweise falsche Ergebnisse rauskommen.

hab mal Ergebnisse notiert, hab wahllos mp3´s getestet (20 stück):
richtig: 3
falsch: 17
- alle angaben falsch: 2
- kein header gefunden: 3
- Version, Modus, Bitrate und Frequence falsch: 2
- arrayindex ... in zeile 223 falsch (ergibt sich aus falscher layer id): 10

sehe aber immer noch keinen fehler im code ..

 

[darkeye2]

also ich bin weiter gekommen, war ein ganz einfacher leichtsinnsfehler, dadurch wurden die 4 bits falsch ausgelsesen (um 1 verschoben) und das verursachte die meisten fehler, allerdigns ist wohl immer noch ein fehler, da jetzt die mp3´s, die vorher richtig richtig ausgelsen wurden nicht mehr ausgelesen werden.

bei einem test mit 20 mp3´s:
richtig: 16
falsch: 4
- java.lang.IllegalArgumentException (zeile: 140)

der verbesserte code von Header.java

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.net.URL;
import java.nio.channels.FileChannel;

public class Header {
	private boolean isMP3;
	private long lPos = 0;
	
	//Headerstruktur: 11111111.111aabbc.eeeeffgh.iijjklmm
	/* aa 	: versionID   => Version des MPEG (1; 2; inofiziel 2.5)
	 * bb 	: LayerID 	  => Layer Version (1; 2; 3)
	 * c  	: protection  => error protection bit, falls gesetzt kommt nach header 16bit prüfsumme (CRC)
	 * eeee : bitrate	  => bitrate der datei (abhängig vom Layer)
	 * ff	: freqquence  => Frequenz der datei (abhängig von der MPEG version
	 * g	: padding	  => Paddingbit gibt an, ob Frame vollständig ausgefüllt ist oder nicht
	 * h	: priv		  => Private-bit steht zur freien verfügung
	 * ii	: mode 		  => Stereomode (Stereo, joint Stereo, Zweikanal, Mono)
	 * jj	: -------	  => mode extension, nur interessant wenn joint stereo als modus gewählt ist
	 * k	: -------	  => copyright-bit, urheberrechtlich geschützt oder nicht
	 * l	: -------	  => original-/ copybit (1 für original)
	 * mm	: -------	  => emphasis gibt  die verwendete Rauschunterdrückung an (nicht häufig benutzt)
	 * 
	 * Für MP3 Format festgelegt:
	 * Magic Number (erkennungszahl) : 11111111.11111011.
	 * aa : 11 => Version MPEG 1
	 * bb : 01 => Layer 3    (MP3 ~ MPEG Layer 3)
	 * c  : 1  => Prüfsumme ist meistens enthalten
	 * Struktur: 11111111.11111011.eeeeffgh.iijjklmm
	 * 
	 * */
	
	private float versionID;
	private short layerID;
	private boolean protection;		//protection bit, geschützt oder nicht
	private short bitrate;			//Bitrate der Mp3 datei
	private int frequence;			//Frequence der Mp3 datei (meistens 44kHz)
	private boolean padding;
	private boolean priv;
	private String mode;
	
	Header(File fl, long pos){
		lPos  = pos;
		if(lPos == -1){readHeader(fl);}
		if(lPos == -1){
			isMP3 = false;
		}else{
			isMP3  = true;
			readHeader(fl);
		}
	}
	
	Header(String fl, long pos){
		this(new File(fl), pos);
	}
	
	Header(URL fl, long pos){
		this(new File(fl.getPath()), pos);
	}
	
	Header(File fl){
		this(fl, (locate(fl)));
		
	}
	
	Header(String fl){
		this(new File(fl));
	}
	
	Header(URL fl){
		this(new File(fl.getPath()));
	}
	
	//anfang der mp3 datei feststellen (suche nach den muster das auf einen mp3 header hindeutet)
	private static long locate(File file){
		FileChannel fc = null;
		FileInputStream fs = null;
		long pos = 0;
		byte[] buffer = new byte[4];
		
		try {
			fs = new FileInputStream(file);
		} catch (FileNotFoundException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		fc = fs.getChannel();
		try {
			fc.position(0);
		} catch (IOException e1) {
			e1.printStackTrace();
		}
		
		
		for(; pos < 36000; pos++){
			try {
				fs.read(buffer, 0, 4);
			} catch (IOException e) {
				e.printStackTrace();
			}

			if((buffer[0]& 0xFF) ==255 && (((buffer[1]&0xFF) == 251) ||((buffer[1]&0xFF) == 250)) && (buffer[2] & 0xFF) >= 96 && (buffer[2] & 0xFF)< 250){
				try {
					fc.close();
					fs.close();
				} catch (IOException e) {
					e.printStackTrace();
				}
				return (pos-1);
			}
			try {
				fc.position(pos);
			} catch (IOException e) {
				e.printStackTrace();
			}
			
		}
		
		
		return -1;
	}
	
	//auslesen des headers und speichern der werte in den header variablen
	private void readHeader(File file){
		FileChannel fc = null;
		FileInputStream fs = null;
		byte[] buffer = new byte[4];
		long header;
		
		try {
			fs = new FileInputStream(file);
		} catch (FileNotFoundException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		fc = fs.getChannel();
		try {
			fc.position(lPos);
		} catch (IOException e1) {
			e1.printStackTrace();
		}
		
		//Auslesen der 4 byte
		try {
			fs.read(buffer, 0, 4);
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
		//header in long umwandeln
		header = convertHeaderToLong(buffer);
		
		//skip sync (11)
		//Audioversion(2)
		versionID = getVersionId(header);
		
		//Layer(2)
		layerID = getLayerId(header);
		
		//Protection (1)
		protection = getProtectionBit(header);
		
		//Bitrate (4)
		bitrate = getBitrate(header);
		
		//Frequenc (2)
		frequence = getFrequence(header);
		
		//padding (1)
		padding = getPaddingBit(header);
		
		//private (1)
		priv = getPrivatBit(header);
		
		//Channelmode (Stereo, mono, ...) (2)
		mode = getChannelmode(header);
		
		//Mode Extension <nur bei joint stereo> (2)
		
		//copyright (1)
		
		//Original <1 bei origional, 0 bei kopie> (1)
		
		//emphasis <veraltet> (2)
		
	}
	
	//für alle methoden gilt: tmp = header der zu einem long convertiert wurde; 
	private String getChannelmode(long tmp){
		String[] table = {"Stereo", "Joint Stereo", "Zweikanal", "Mono"};
		return table[getIntegerValue(6, (short)3, tmp)];
	}
	
	private boolean getPrivatBit(long tmp){
		boolean[] table = {false, true};
		return table[getIntegerValue(8, (short)1, tmp)];
	}
	
	private boolean getPaddingBit(long tmp){
		boolean[] table = {false, true};
		return table[getIntegerValue(9, (short)1, tmp)];
	}
	
	private int getFrequence(long tmp){
		int[][] table = {
							{11025, 12000, 8000, 0},
							{0, 0, 0, 0},
							{22050, 24000, 16000, 0},
							{44100, 48000, 32000, 0},
						};
		return table[getIntegerValue(19, (short)3, tmp)][getIntegerValue(10, (short)3, tmp)];
	}
	
	private short getBitrate(long tmp){
		short[][] table = {
						//Layer 1
						{0, 32, 64, 96, 128, 160, 192, 224, 256, 288, 320, 352, 384, 416, 448, 0},
						//Layer 2
						{0, 32, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 160, 192, 224, 256, 320, 384, 0},
						//Layer 3
						{0, 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 160, 192, 224, 256, 320, 0}
					};
		
		return table[layerID -1][getIntegerValue(12, (short)15, tmp)];
	}
	
	private boolean getProtectionBit(long tmp){
		boolean[] table = {false, true};
		return table[getIntegerValue(16, (short)1, tmp)];
	}
	
	private short getLayerId(long tmp){
		short[] table = {0, 3, 2, 1};
		return table[getIntegerValue(17, (short)3, tmp)];
	}
	
	private float getVersionId(long tmp){
		float[] table = {2.5f, 0.0f, 2.0f, 1.0f};
		return table[getIntegerValue(19, (short)3, tmp)];
	}
	
	private int getIntegerValue(int skipbit, short maskValue, long tmp){
		return (int)((tmp>>skipbit) & maskValue);
	}
	
	private long convertHeaderToLong(byte[] bytHeader){
		return (long)(((bytHeader[0] & 255) << 24) | ((bytHeader[1] & 255) << 16) | ((bytHeader[2] & 255) <<  8) | ((bytHeader[3] & 255))); 
	}
	
	
	protected boolean isValid(){
		return isMP3;
	}
	
	//getter-methoden für die Headerklasse, zum übergeben der enthaltenen parameter an andere klassen
	public float getMpegId(){
		return versionID;
	}
	
	public short getLayer(){
		return layerID;
	}
	
	public boolean isProtected(){
		return protection;
	}
	
	public short getBitrate(){
		return bitrate;
	}
	
	public int getFrequence(){
		return frequence;
	}
	
	public boolean getPdding(){
		return padding;
	}
	
	public boolean isPrivate(){
		return priv;
	}
	
	public String getMode(){
		return mode;
	}

}

[EDIT] alle fehler scheinen nun beseitigt zu sein, falls jemand den code verwenden will, habe ich ihn hier ausgebessert, alle infos können den kommentaren und den links im ersten post entnommen werden.
Code getestet mit 100 mp3´s, bei allen 100 hat alles gestimmt!