Главное — уши! Пишем аннотатор музыкальной коллекции и учим PHP

«Нам пес­ня стро­ить и жить помога­ет!» — заяв­лял Леонид Уте­сов. Сегод­ня стро­ить и жить нам помога­ют под­касты, лек­ции и ауди­окни­ги. Сов­ремен­ные тех­нологии поз­воля­ют дер­жать всю ауди­окол­лекцию под рукой и не зависеть от погоды, исполни­телей и рас­писаний выс­тупле­ний.

В то же вре­мя ауди­окол­лекция тре­бует заботы — сох­раннос­ти и дос­тупнос­ти нуж­ных матери­алов. Дос­тупность под­разуме­вает, что ты зна­ешь, где что находит­ся. Под­держи­вать порядок сре­ди матери­аль­ных пред­метов помога­ют эти­кет­ки на коробоч­ках, ярлы­ки на бутылоч­ках и опи­си содер­жимого ящи­ков, шка­фов и сей­фов. Для циф­ровых ауди­оза­писей ярлы­ками слу­жат метадан­ные, записан­ные в меди­афай­лы.

Му­зыка чаще все­го хра­нит­ся в MP3, а стан­дарт хра­нения метадан­ных в MP3 называ­ется ID3.

Как FFmpeg подвел меня

Для обра­бот­ки меди­афай­лов есть пре­вос­ходный инс­тру­мент коман­дной стро­ки — прог­рамма FFmpeg. Я час­то исполь­зовал его для переко­диро­вания ауди­оза­писей и кор­ректи­ров­ки их метадан­ных. Но однажды он меня под­вел.

Ауди­ома­тери­алы неред­ко пред­став­лены отдель­ными фраг­мента­ми, нап­ример ком­позици­ями аль­бома или гла­вами ауди­окни­ги. Обыч­но это удоб­но, но иног­да луч­ше иметь один файл с целым про­изве­дени­ем.

Ауди­одан­ные в MP3-фай­ле пред­став­ляют собой пос­ледова­тель­ность бло­ков, каж­дый со сво­им заголов­ком. Декоде­ры MP3 ищут в потоке дан­ных кор­рек­тные заголов­ки и обра­баты­вают соот­ветс­тву­ющие бло­ки, игно­рируя все осталь­ное. Поэто­му фраг­менты part1.mp3, part2.mp3 и part3.mp3 мож­но скле­ить в монолит­ный файл all.mp3 прос­той коман­дой. В Windows:

В Linux:

Не­кото­рые меди­апле­еры неп­равиль­но отоб­ража­ют дли­тель­ность получен­ного фай­ла, но обыч­но вос­про­изво­дят его без проб­лем.

Та­кой эле­мен­тарный под­ход допус­тим, но мне боль­ше приг­лянулась реали­зация в спе­циали­зиро­ван­ной ути­лите Mp3Wrap. Она фор­миру­ет при­год­ный для прос­лушива­ния монолит­ный MP3-файл без переко­диро­вания и потери качес­тва, а при необ­ходимос­ти поз­воля­ет точ­но вос­ста­новить исходные фай­лы‑фраг­менты. Это удоб­но для архивно­го хра­нения кол­лекции: в монолит, помимо ауди­офай­лов, мож­но добавить любые дру­гие дан­ные.

Что­бы объ­еди­нить тре­ки 01-1097626-Robert80z-Time Machine.mp3, 02-1097624-Robert80z-Boat Trip.mp3 в файл album_MP3WRAP.mp3, я выпол­нил коман­ду

Соз­данный монолит­ный MP3-файл поч­ти пол­ностью меня устро­ил, если бы не один прин­ципи­аль­ный момент. В фай­ле начис­то отсутс­тво­вали метадан­ные о записан­ных ауди­ома­тери­алах.

Мне бы хотелось, что­бы при вос­про­изве­дении моноли­та пле­ер показы­вал наз­вание аль­бома, имя исполни­теля и обложку. Вмес­то это­го я уви­дел мно­жес­тво рек­ламных над­писей о том, что файл соб­ран с помощью прог­раммы Mp3Wrap. И, естес­твен­но, никакой обложки.

Выбор подхода

Как же быть? Быс­трый поиск в интерне­те под­ска­зал три под­хода к решению задачи:

• он­лайн‑сер­висы;
• спе­циали­зиро­ван­ные ути­литы;
• пря­мое редак­тирова­ние MP3-фай­ла.

Пер­вый вари­ант я отверг с негодо­вани­ем, вто­рой отло­жил на край­ний слу­чай, а тре­тий выз­вал неожи­дан­ный инте­рес. У меня как раз появи­лось сво­бод­ное вре­мя, что­бы узнать что‑то новое. А орга­низа­ция метадан­ных в MP3-фай­ле — не кос­мичес­кая наука, дос­тупная лишь избран­ным.

По­раз­мыслив, я решил научить­ся редак­тировать опи­сания MP3-фай­лов на самом низ­ком уров­не. Пос­коль­ку руч­ная работа байт за бай­том в дво­ичном редак­торе вряд ли дос­тавила бы мне удо­воль­ствие, я стал выбирать средс­тво авто­мати­зации.

Как ока­залось, в стан­дар­тных биб­лиоте­ках зна­комых мне язы­ков прог­рамми­рова­ния нет средств работы с метадан­ными меди­афай­лов. Для Python, на который я силь­но рас­счи­тывал, обыч­но исполь­зуют допол­нитель­ный модуль Mutagen.

Тог­да почему бы не поп­робовать PHP? На мой взгляд, у некото­рых спе­циалис­тов сло­жилось к нему снис­ходитель­ное отно­шение как к несерь­езно­му язы­ку, чему‑то вро­де бей­сика в 1980-х. В управля­ющих струк­турах PHP дей­стви­тель­но есть чер­ты бей­сика (а еще язы­ка управле­ния базами дан­ных DBase, осо­бен­но в аль­тер­натив­ном син­такси­се без фигур­ных ско­бок).

Но, как и бей­сик, PHP — уни­вер­саль­ный язык прог­рамми­рова­ния для решения любых задач обра­бот­ки дан­ных. Тебя, как хакера, не может не вооду­шевить, что PHP, в отли­чие от Python, мож­но обна­ружить прак­тичес­ки на любом веб‑сер­вере, — это стан­дар­тный ком­понент даже бес­плат­ного shared-хос­тинга.

В этой статье мы будем исполь­зовать PHP в режиме коман­дной стро­ки, без при­вяз­ки к веб‑сер­веру. Про­верь дос­тупность PHP коман­дой php -v: она дол­жна отоб­разить его вер­сию. На момент написа­ния статьи акту­аль­на вер­сия 8.5.8, но опи­сан­ные сце­нарии будут работать и в вер­сии 5.5.38. Ну а если вмес­то номера вер­сии у тебя появи­лось сооб­щение о неп­равиль­ной коман­де, PHP надо уста­новить и добавить в пути.

Подготовка инструмента

Для уста­нов­ки PHP в Linux на базе Debian или Ubuntu выпол­ни коман­ду

В Windows заг­рузи с офи­циаль­ного сай­та ZIP-архив с бинар­ными фай­лами для нуж­ной архи­тек­туры — x86 или x64. Там пред­став­лены два вари­анта: потоко­безо­пас­ный Thread Safe и для выпол­нения в отдель­ных про­цес­сах Non Thread Safe — в фай­лах с суф­фиксом nts. Если не зна­ешь, какой нужен, выбирай более уни­вер­саль­ный Thread Safe. Для задач из этой статьи подой­дет любой вари­ант.

Рас­пакуй дис­три­бутив­ный ZIP-архив в каталог на дис­ке, нап­ример C:\PHP, и ско­пируй кон­фиг php.ini-development в php.ini. Можешь добавить путь к это­му катало­гу в перемен­ную сре­ды PATH. Ина­че для выпол­нения сце­нария script.php при­дет­ся набирать в коман­дной стро­ке

Что­бы выпол­нять опи­сан­ные в статье сце­нарии, надо акти­виро­вать модуль работы с тек­стом в мно­гобай­товых кодиров­ках. Для это­го в кон­фиге php.ini, рас­положен­ном в пап­ке с исполня­емым фай­лом Windows или в катало­ге /etc/php/*/cli/php.ini Linux, надо рас­коммен­тировать стро­ку ;extension=mbstring — уда­лить началь­ную точ­ку с запятой. Воз­можно, при­дет­ся ука­зать путь к допол­нитель­ным модулям: extension_dir = "ext".

Изготовление приспособления

На­деюсь, ты спра­вил­ся с уста­нов­кой и нас­трой­кой PHP. Идем даль­ше.

Пред­лагаю решать задачу пос­ледова­тель­но, чередуя изу­чение теории с прак­тикой. Пос­тигать детали реали­зации удоб­но на готовых, про­верен­ных образцах. Такими образца­ми в этой статье пос­лужат «сту­дий­ные» MP3-фай­лы.

Сна­чала раз­берем­ся, как в них внед­рены метадан­ные, извле­чем их из фай­ла в опе­ратив­ную память, а потом научим­ся фор­мировать информа­цион­ные бло­ки для записи в фай­лы. Осво­ив такую раз­борку‑сбор­ку и убе­див­шись, что выпол­няем ее пра­виль­но, мы смо­жем перед выг­рузкой поп­равить метадан­ные для решения исходной задачи.