一、APE简单介绍

APE是Monkey’s Audio提供的一种无损压缩音频格式。与mp3、ogg有损压缩方式不同,庞大的WAV音频文件通过Monkey’Audio软件进行“瘦身”压缩, 压缩比大约为2 ∶ 1(为源文件的60%左右)。由于采用特殊算法,保证音质不受损失,通过解压缩可以得到与源文件一致的品质,即通过Monkey’还原成WAV,还可把APE音频格式刻录成CD保存。而还原后的音乐文件与压缩前一模一样,没有任何音质损失,因此可以用他来保存、复制CD。因为被压缩后的APE 文件容量要比WAV源文件小一半多,如用于网络音频文件传输,可以节约传输所用的时间且能保持音质。其特点如下所示：

（1）Monkey‘s Audio是高优化和高效率的；

（2）无损压缩，没有质量损失；

（3）可以被大多数的流行players和rippers支持，如Media Center、Foobar、WMP、Winamp等；

（4）完全免费和开源。

二、APE文件结构

1、Header句法结构

Header的内容包括：文件的属性、sound的参数（如声道数、采样率等）、内部结构（如帧数、Seek Table，甚至可能包括WAV的header）。Header的句法结构如下图所示：

2、Header句法素含义

（1）tag：此素的值为四个字符“MAC ”，是APE文件的标志。可以通过该标志来判断一个媒体文件是否为APE文件。

（2）compression_level：压缩等级，对应的等级如下所示：

（3）format_flags：APE文件标记，标记了APE文件以及APE编码格式的一些属性，如sample的位数、是否含有CRC校验、是否含有WAVE Header等等。ffmpeg对format_flags值的定义如下所示，这也是在句法结构图中的那些数字的含义。

#define MAC_FORMAT_FLAG_8_BIT 1 // is 8-bit [OBSOLETE] #define MAC_FORMAT_FLAG_CRC 2 // uses the new CRC32 error detection [OBSOLETE] #define MAC_FORMAT_FLAG_HAS_PEAK_LEVEL 4 // uint32 nPeakLevel after the header [OBSOLETE] #define MAC_FORMAT_FLAG_24_BIT 8 // is 24-bit [OBSOLETE] #define MAC_FORMAT_FLAG_HAS_SEEK_ELEMENTS 16 // has the number of seek elements after the peak level #define MAC_FORMAT_FLAG_CREATE_WAV_HEADER 32 // create the wave header on decompression (not stored)

（4）seek_table_length：标识了seek_table的长度。在file_version大于等于3980的版本中，seek_table_length是seek_table所占用的字节数；而在file_version小于3980的版本中，seek_table_length是seek_table包含的数组素个数，与seek_table包含字节数为四倍的关系。

（5）seek_table：seek_table中存放的是每个frame在APE文件中的position。但是，在真正去读取frame的时候，需要考虑四字节对齐的问题。

（7）blocks_per_frame：标识每个frame包含的block的个数，这只对前total _frames - 1的frame有效。对于最后一个frame，它所包含的block的个数由句法素final_frame_blocks的值来指定。

（8）final_frame_blocks：最后一个frame包含的block的个数。

3、APE Tag结构

APE tag用来存放metadata数据，比如歌名、演唱者、专辑名等等，这些信息就称为tag（标签）信息。APE tag有两个版本，即APEV1与APEV2。APEV1一般放在文件的末尾，而APEV2具有与ID3v2一样的灵活性和可括展性，字段名可自定义，字段长度可扩展，同时格式定义又不像ID3v2那么繁琐。APEV2的格式很简单，实现起来也很方便，tag存放位置是可选的，既可以在文件头也可以在文件尾。APEV1与APEV2的区别主要有两个方面：

（b）APEV2标准里增加了一个APE Tags Header，APEV1里面没有。

APEV1与APEV2的结构分别如下图所示：

（1）APE Tags Header

（2）APE Tag Item

（3）APE Tags Footer

（4）一个简单的示例

上面的几个图来自wiki，可能有点抽象。我们以一个简单的示例来说明一下，这样比较直观。如下图所示，图为在Linux平台用ghex打开的一个APE文件。

从图中可以看出，该tag为APEV2 tag。

a、APE Tags Header

首先是APE Tags Header，从图中可以很容易的找到，以“APTTAGEX”开始，然后是4个字节的version，0x00 00 07 D0，即version为2000。

然后是四个字节的tag size，为0x00 00 00 72，即整个APE tag包括114个字节，其中不包括APE Tags Header的长度。可以从图中数一下，确实是114个字节。

在然后的四个字节是item的个数，0x00 00 00 03，即包括三个item。

紧接着是4个字节的flags，为0xA0 00 00 00。

最后是reserved的8个字节，全部为0。

b、APE Tag Item

由对APE Tags Header的分析可以知道，该tag中包括了三个item，从图中也可以看的出来，分别为Title、Artist和Album。我们可以以Title这个item为例进行分析。APE Tags Header为固定的32个字节，因此，跳过32个字节之后便是Title这个item的内容。

然后是四个字节的flags，这里为0x00 00 00 00。

接着是item的key，这里为Title，是ASCII编码。item的key后面是一个字节的标志位，为0x00，用于标识item的key结束。

最后是item的value，由上面的分析可以知道为12个字节。

c、APE Tags Footer