如何在不实际转换的情况下确定转换后音频文件的理论文件大小（即 mp3 到 wav）

Posted 2023-02-25

【中文标题】如何在不实际转换的情况下确定转换后音频文件的理论文件大小（即 mp3 到 wav）

【英文标题】：How to determine theoretical filesize of converted audio file without actually converting (i.e. mp3 to wav)

【发布时间】：2020-12-10 18:03:00

【问题描述】：

背景：我正在编写一个 python 脚本，它将接收一个音频文件并使用 pydub 对其进行修改。 Pydub 似乎需要将音频输入转换为 wav 格式，它有 4GB 的限制。于是我把一个400MB的.m4a文件放入pydub，报错文件太大。

我不想让 pydub 运行几分钟，然后如果转换后的解压缩后的大小太大会抛出错误，我想提前快速计算解压后的文件大小。如果超过 4GB，我的脚本会切掉原始音频，然后通过 pydub 运行。

谢谢。

【参考方案1】：

计算理论上的 .WAV 文件大小是一种简单的算法。大小（以字节为单位）是位深度除以 8，乘以采样率，乘以持续时间，乘以通道数。

因此，如果您有一个长度为 3:20、44100Hz、16 位和立体声的音频剪辑，则计算如下：

sample_rate = 44100 # Hz/Samples per second - CD Quality
bit_depth = 16 # 2 bytes; CD quality
channels = 2 # stereo
duration = 200.0 # seconds

file_size = sample_rate * (bit_depth / 8) * channels * duration
        # = 44100 * (2) * 2 * 200
        # = 35280000 bytes
        # = 35.28 MB (megabytes)

我发现了这个在线音频文件大小计算器，您也可以使用它来确认您的数学：https://www.colincrawley.com/audio-file-size-calculator/

如果您想找出另一个方向，即理论上 压缩 文件的大小，这取决于您如何进行压缩。幸运的是，典型的压缩只使用固定的比特率，这意味着计算得到的压缩文件大小的数学非常简单。

因此，如果您有一个 3:20 的音频剪辑要转换为 MP3，比特率为 128kbps（千比特每秒，128 是常见的中等质量设置），则计算的只是比特率，除以 8（每字节位数）乘以持续时间：

bits_per_kb = 1000
bitrate_kbps = 128
bits_per_byte = 8
duration_seconds = 200
filesize_bytes = (bitrate_kbps * bits_per_kb / bits_per_byte) * duration_seconds
             # = (128000 / 8) * 200
             # = (16) * 200
             # = 3200000 bytes
             # = 3.2 MB

【讨论】：

我认为我的问题的标题错误，我应该更多地使用“转换”这个词。如果我有一个压缩的 mp3/m4a 文件，并且如果我转换为解压缩文件，我想要理论文件大小.wav 文件，我怎么能找到理论大小？如果我错了，请纠正我，但我假设这会给我原始 mp3/m4a 文件的文件大小？

我不确定您的困惑在哪里，因为这个答案是 .WAV 文件的理论大小。如果压缩音频的理论大小是可变比特率，则计算压缩音频的理论大小要困难得多，但如果它是固定比特率，这是一种更简单的计算，因为您基本上只需将比特率乘以持续时间。我提到的所有变量——采样率、位深度、持续时间和通道数——都与压缩音频无关。这些都是任何数字 PCM 音频的最基本属性。

如果是这样，那就太棒了。谢谢你。我需要今晚晚些时候检查

@JohnG。如果它最终对你有用，记得接受这个答案。