MP3 で音楽を

Software Design 1998 9 月号の記事を参考にファイルの作成から音楽の再生まで. 結構手間がかかります.

以下の例は下記の環境でのもの.

FreeBSD 2.2.7-RELEASE #0: Sun Mar 14 18:14:53 JST 1999
    uranov@angel.dream.or.jp:/usr/src/sys/compile/ANGEL
CPU: AMD-K6tm w/ multimedia extensions (199.90-MHz 586-class CPU)
  Origin = "AuthenticAMD"  Id = 0x562  Stepping=2
  Features=0x8001bf
real memory  = 134217728 (131072K bytes)
avail memory = 129261568 (126232K bytes)

音楽 CD から PCM ファイルへ変換
packages に含まれる tosha(tosha-0.05.tgz) と言うプログラムを利用. root 権限にて以下を実行. (ヘルプは tosha -h)

トラック一覧表示
# tosha -i

angel# tosha -i
Device: /dev/cd0c TOSHIBA CD-ROM XM-3401TA 3593

 track   playing  start    end     raw size  mp3 size   # of
 number   time    sector  sector   in bytes  128 kbps  frames
--------------------------------------------------------------
    1    5:45'00      37   25911   60858000   5520835   13208
    2    5:18'38   25912   49799   56184576   5096941   12193
    3    4:28'37   49800   69936   47362224   4296728   10279
    4    5:00'38   69937   92474   53009376   4808941   11504
    5    5:21'37   92475  116586   56711424   5144728   12308
    6    5:06'38  116587  139574   54067776   4904941   11734
    7    4:48'25  139575  161199   50862000   4614168   11038
    8    5:36'50  161200  186449   59388000   5387501   12889
    9    5:23'00  186450  210674   56977200   5168835   12365
   10    5:51'00  210675  236999   61916400   5616835   13437
   11    4:57'15  237000  259289   52426080   4756035   11378
--------------------------------------------------------------
 total  57:36'53  259253 sectors  609763056  55390897  132328

ファイル作成
# tosha -t tracks

angel# tosha -t 3
Device: /dev/cd0c TOSHIBA CD-ROM XM-3401TA 3593

 track   playing  start    end     raw size  mp3 size   # of
 number   time    sector  sector   in bytes  128 kbps  frames
--------------------------------------------------------------
    3    4:28'37   49800   69936   47362224   4296728   10279
  Reading to track03.pcm ...

Transferred 45.168 Mb in 269.0 seconds, 176.1 kb/s, speed: 1.0.

PCM ファイルの確認(再生)
# pcmplay pcmfile

angel# ls -l track03.pcm
-rw-r--r--  1 root  users  47362224 Jun 10 01:17 track03.pcm
angel# pcmplay track03.pcm

PCM ファイルから WAV ファイルへ変換
packages に含まれる sox(sox-12.12) を利用. 1 曲の変換時間は 1 分弱.
% sox -t raw -r 44100 -c 2 -s -w pcmfile wavfile
angel% time sox -t raw -r 44100 -c 2 -s -w track03.pcm akai_maboroshi.wav 41.770u 3.776s 0:46.35 98.2% 107+230k 4+741io 4pf+0w

MP3 オーディオ圧縮
いくつかのプログラムがあります. それぞれ(大きく)実行時間が異なります. 私の環境での実行スピード順に紹介. 音質は PC 用のスピーカで聞く限りは似たり寄ったりです.

LAMER ver 2.1f [speed = 2.8 - 2.9]
ISO MPEG Audio Subgroup Software Simulation Group で作成された program に高速化のパッチを当てたもの. ちなみに LAMER は LAME Ain't an MP3 Encoder (Reconstruction-iso) の略です. (GNU のまねだそうです)

angel% time lamer2.1f mokuren_no_namida.wav mokuren_no_namida.mp3
WAVE : Found WAV header. Assuming 44.1khz 16bit stereo samples
Encoding mokuren_no_namida.wav to mokuren_no_namida.lamer.mp3
Encoding as 44.1 kHz 128 kbps stereo MPEG-1 LayerIII file
Frame: [11205/11205] -  Time: 854s  - Remaining Time:   0s  Total Time: 854s
852.625u 2.538s 14:17.36 99.7%  117+1198k 258+73io 9pf+0w

LAME ver 3.12b4 [speed = 3.0 - 3.1]
同じく LAME です. こちらは GPL に従った聴覚心理モデル GPSYCHO を使っています.

angel% time lame3.12b4 mokuren_no_namida.wav mokuren_no_namida.lame.mp3
LAME version 3.12 (beta 4) (www.sulaco.org/mp3) 
WAVE : Found WAV header. Assuming 44.1khz 16bit stereo samples
Encoding mokuren_no_namida.wav to mokuren_no_namida.lame.mp3
Encoding as 44.1 kHz 128 kbps j-stereo MPEG-1 LayerIII file
using GPSYCHO: GPL'd psycho-acoustic model 
Frame: [11205/11205]   Encoding Time 15:02/15:02  (0.33x)   ETA 00:00
899.496u 2.881s 15:05.15 99.6%  123+861k 7+72io 10pf+0w

BladeEnc ver 0.76 [speed = 7.0 - 7.1]
これも ISO MPEG Audio Subgroup Software Simulation Group の program をベースにしている. (0.72 からバージョンアップしたけどスピードは変わっていない...)

angel% time bladeenc -QUIT mokuren_no_namida.wav mokuren_no_namida.blade.mp3

Blade's MP3 Encoder v0.76  Homepage: http://home8.swipnet.se/~w-82625
=========================  This is freeware!
                           BSD-port by Giao Nguyen (gnguyen@cs.berkeley.edu)

L3ENC commandline detected. BladeEnc now running in L3ENC emulation mode.

Encoding:  mokuren_no_namida.wav
Input:     44.1 kHz, 16 bit, stereo.
Output:    112 kBit, stereo.

Completed. Encoding time: 00:34:02                                           

2027.181u 4.803s 34:02.41 99.4% 138+1168k 6+65io 13pf+0w

8Hz ver 0.1b [speed = 9.7 - 9.8]
8Hz Productions によるもの. 特許問題があるのか Web での公開を休止中.

% time 8hz-mp3 akai_maboroshi.wav akai_maboroshi_8hz.mp3
8hz-mp3 1998 8Hz software http://www.8hz.com
Microsoft RIFF, WAVE audio, PCM, stereo 44100Hz 16bit, Length:  0: 4:28
MPEG-I layer III, stereo  Psychoacoustic Model: AT&T
Bitrate=128 kbps  De-emphasis: none  CRC: off  
Encoding "akai_maboroshi.wav" to "akai_maboroshi_8hz.mp3"
[Frame  10278 of  10278] (100.00%) Finished in  0:43:21
2588.079u 3.233s 43:21.08 99.6% 189+655k 2+66io 6pf+0w

MP3 ファイルの再生
packages に含まれる mpg123(mpg123-0.59o.tgz) もしくは amp(amp-0.7.6.tgz) を利用.
% mpg123 mp3file

angel% mpg123 heron.mp3
High Performance MPEG 1.0/2.0/2.5 Audio Player for Layer 1, 2 and 3.
Version 0.59o (1998/Feb/08). Written and copyrights by Michael Hipp.
Uses code from various people. See 'README' for more!
THIS SOFTWARE COMES WITH ABSOLUTELY NO WARRANTY! USE AT YOUR OWN RISK!

Playing MPEG stream from heron.mp3 ...
MPEG 1.0 layer III, 128 kbit/s, 44100 Hz stereo

[4:42] Decoding of heron.mp3 finished.

% amp mp3file

angel% amp mokuren_no_namida.mp3

amp 0.7.6, (C) Tomislav Uzelac 1996,1997
THIS PROGRAM COMES WITH ABSOLUTELY NO WARRANTY
PLEASE READ THE DOCUMENTATION FOR DETAILS

Playing: mokuren_no_namida.mp3

Properties:    stereo 44100Hz
Coding Method: MPEG1.0 layer3
Bitrate:       128kbit/s


Thank you for using amp!

この他 xaudio(share ware) 等もあるようですが, 使っていません. 上記 2 つはコマンドラインで使用するタイプですが, これにかぶせる GUI もあります. (それぞれ xmpeg3-1.0.tgz, x11amp-0.7.tgz 等) これも使っていません.

(おまけ)ボリュームコントロール
話のついでに音量の調整方法について... コマンドラインなら mixer を使います. 現在 .xinitrc 中で mixer vol 40:40 としています. GUI 付きなら xmix(xmix-2.1.tgz) を. 尚 mixer はサウンドカードのコントロール用です.