AMR录音碎片重组与格式解析恢复

AMR 录音碎片重组与格式解析恢复录音碎片重组与格式解析恢复 目前手机数据恢复已成主流因为存在删除清零等问题导致大家恢复手机完全变成了拼 运气 看人品 手机恢复经常碰到手机需要恢复录音的且需求量较大 之前一直没对 AMR 研究过 经常有同行反馈所以最近做了些测试以及研究 因为手机录音的格式较多 3GP AMR OGG WMA WAV 等格式 目前只针对 AMR 进行了研究并且成功开发出了 AMR 碎片的提取工具 先看一下 AMR 的音频结构与编码 1 amr codec 种类 amr 一般是指 amr nb 即 8kHz 采样 有 8 种比特率的编解码算法 另外有 amr wb 即 16kHz 采样 9 种比特率的编码算法 由于 amr wb 采样率高 所以复杂度大概 是 amr 的两倍 amr 和 amr wb 都属于 speech codec 对 audio 的编码效果并不好 为了提高对 audio 的编码效果 出现了 amr wb amr wb 可以支持更高的采样率 对 speech 和 audio 采用不同的编码算法 对 speech 采用 ACELP 编码 对 audio 采用 变换编码 amr wb 在低比特率上对 audio 的编码效果与 he aac 相当 amr wb 包 含 amr wb 但复杂度更高 2 amr nb The AMR codec is a multi mode codec that supports 8 narrow band speech encoding modes with bit rates between 4 75 and 12 2 kbps The sampling frequency used in AMR is 8000 Hz and the speech encoding is performed on 20 ms speech frames Therefore each encoded AMR speech frame represents 160 samples of the original speech amr nb 支持 8 种比特率 分别是 4 75 5 15 5 9 6 7 7 4 7 95 10 2 12 2kbps amr nb 的采样率为 8000Hz 即每秒采样 8000 次 也就是采样 8000 个 samples 每一帧的间隔是 20ms 所以 1 秒采样 50 帧数据 所以每一帧数据包含 8000 50 160 个 samples 3 amr wb Similar to AMR the AMR WB codec is also a multi mode speech codec AMR WB supports 9 wide band speech coding modes with respective bit rates ranging from 6 6 to 23 85 kbps The sampling frequency used in AMR WB is 16000 Hz and the speech processing is performed on 20 ms frames This means that each AMR WB encoded frame represents 320 speech samples AMR WB 支持 9 种比特率 分别是 6 6 8 85 12 65 14 25 15 85 18 25 19 85 23 05 23 85kbps amr nb 的采样率为 16000Hz 即每秒采样 16000 次 也就是采样 16000 个 samples 每一帧的间隔是 20ms 所以 1 秒采样 50 帧数据 所以每一帧数据包含 16000 50 320 个 samples 以上为 AMR 标准文档 二 AMR 音频格式剖析 AMR 文件格式如下所示 Header 文件头 Speech frame 1 语音帧 1 Speech fram n 语音帧 n 它包含一个文件头 然后就是一帧一帧的 AMR 数据了 具体如下 2 1 AMR 文件头 AMR 文件支持单声道和多声道 单声道和多声道的文件头是不同的 单声道 AMR NB 只包含一个 Magic number 多声道 AMR WB 包含 Magic number 和一个 32 位的 Chanel description field 多声道情况下的 32 位通道描述字符 前 28 位都是保留字符 必须设置成 0 最后 4 位说明使用的声道个数 多声道文件头长度比单声道文件头长度大 4 个字节 1 单声道 AMR NB 文件头 AMR n or 0 x2321414d520a in hexadecimal 引号内 的部分 AMR WB 文件头 AMR WB n or 0 x2321414d522d57420a in hexadecimal 引号内 2 多声道 多声道的文件头包含一个 magic number 和 32bit channle description 域 Magic number Chan desc field AMR NB 的 magic number AMR MC1 0 n or 0 x2321414d525F4D43312E300a in hexadecimal AMR WB 的 magic number AMR WB MC1 0 n or 0 x2321414d522d57425F4D43312E300a in hexadecimal 32bit 的 channel description 域的定义如下 其中 reserved bits 必须为 0 CHAN 表示当前文件中含有几个声道 下面对于安卓 4 3 手机进行了录音测试 录制了一个 770K 的一段录音 在手机里将 其删除掉 将删除前后的 WINHEX 镜像进行了对比 发现只是目录等信息被完全清楚 实际底层碎片还是存在的 以上可以看出 FAT 表区域删除后确定已经清空 此处为 AMR 的音频头部貌似也被清除了 用我们写的小工具进行对删除后的镜像直接进行 AMR 碎片提取选定镜像 在选择碎 片保存位置即可 软件就能直接进行对应格式的碎片提取 大概提取 5 分钟提取完