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8.0 KiB
Go
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package transcode
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import (
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"context"
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"fmt"
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"time"
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"git.yeij.top/AskaEth/Cyrene_v2/internal/capability/transcode/amrnb"
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)
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// 本文件实现 design/25 §3.1 的**唯一必需**那条路：`amr → wav`。
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//
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// 为什么必须：QQ OneBot v11 的语音是 AMR（`.amr`），浏览器**播不了**
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// （Chrome 的 AMR 支持表为 No，只有 ChromeOS 支持 AMR-NB/WB），所以
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// 「能点开听」在零转码下不可达（design/25 §3.2）。
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//
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// 解码器是 vendored 的 github.com/VoiceBlender/goamr-nb v1.0.0（Apache-2.0，
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// 见 amrnb/VENDORED.md）：纯 Go、CGO_ENABLED=0 可构建、非 amd64 走
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// simd_noasm.go 兜底 ⇒ 交叉编译不破。
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//
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// 目标参数 = AMR-NB 的原生参数：**8 kHz、单声道、PCM16，不重采样、不变声道**
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// （design/25 §3.1/§3.2：重采样到 16 kHz 只会把文件放大一倍且不增加任何信息）。
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const (
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// amrStorageHeaderBytes 是 AMR-NB 存储格式的魔数长度（`#!AMR\n`）。
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amrStorageHeaderBytes = len(amrNBMagic)
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// amrFrameMillis 是一帧的时长：AMR-NB 一帧固定 20 ms。
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amrFrameMillis = 20
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// amrSampleRate / amrChannels / amrFrameSamples 是 AMR-NB 的原生参数，
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// 取自 vendored 解码器自己的常量，不在这里另抄一份。
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amrSampleRate = amrnb.SampleRate
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amrChannels = 1
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amrFrameSamples = amrnb.FrameSamples
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// amrPayloadNoCMR 是 octet-aligned 载荷首字节的 CMR = 15「no mode request」。
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amrPayloadNoCMR = 0xF0
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// amrToCFrameTypeShift / amrToCFrameTypeMask 抽出 ToC 字节里的帧类型（FT）：
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// ToC 布局为 F(bit7) FT(bits6-3) Q(bit2) P(bits1-0)（RFC 4867 §4.3.1）。
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amrToCFrameTypeShift = 3
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amrToCFrameTypeMask = 0x0F
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// amrRTPHeaderBytes 是每帧送进解码器的 RTP 载荷头长度：CMR 1 字节 + ToC 1 字节。
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amrRTPHeaderBytes = 2
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// amrMaxSpeechBytes 是单帧语音位的上界：12.2 kbps 一帧 244 位 ⇒ 31 字节
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// （RFC 4867 Table 1a）。用常量而非 `amrnb.Mode1220.Bytes()`：后者是方法调用，
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// 不是常量表达式。
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amrMaxSpeechBytes = 31
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// amrFramePayloadBytes 是逐帧复用的载荷缓冲容量（不逐帧分配）。
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amrFramePayloadBytes = amrRTPHeaderBytes + amrMaxSpeechBytes
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)
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// amrNBToWAV 是 `amr → wav` 这条转换路。它是**纯函数**：同样的输入产出同样的输出，
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// 不读写外部状态、不发网络请求、不做缓存（design/25 §2.2）。
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type amrNBToWAV struct{}
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// From 返回源格式。
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func (amrNBToWAV) From() Format { return FormatAMR }
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// To 返回目标格式。
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func (amrNBToWAV) To() Format { return FormatWAV }
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// Transcode 把 AMR-NB 字节解成 8 kHz 单声道 PCM16 的 WAV。
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//
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// 三层上限里「格式相关」的两层在这里执行，且都在**解码前**：
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// - 输入字节上限由 engine 执行（与格式无关，故不在本文件）；
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// - 时长上限：帧数 × 20 ms 是**可确证**的（不是估算），超限即 ErrInputTooLarge；
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// - 产物字节上限：帧数 × 160 样本 × 2 字节 + 44 字节头是可**精确算出**的，
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// 超限即 ErrOutputTooLarge，且此时一个样本都还没解（比「边解码边计数」更早、
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// 更省内存，design/25 §5.1 允许「在解码前」）。
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//
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// 结构预检（魔数 / 帧长 / 截断 / 未知帧类型）同样在解码前完成：损坏的字节不会
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// 解出一半再报错。ctx 在逐帧循环里被查，超时/取消立即返回，不泄漏 goroutine。
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func (amrNBToWAV) Transcode(ctx context.Context, in []byte, limits Limits) (Result, error) {
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frames, err := amrFrameCount(in)
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if err != nil {
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return Result{}, err
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}
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if duration := amrDuration(frames); duration > limits.MaxDuration {
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return Result{}, fmt.Errorf("transcode: amr -> wav: %w: duration %s > %s",
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ErrInputTooLarge, duration, limits.MaxDuration)
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}
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pcmBytes := frames * amrFrameSamples * wavPCMBytesPerSample
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if total := wavHeaderBytes + pcmBytes; total > limits.MaxOutputBytes {
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return Result{}, fmt.Errorf("transcode: amr -> wav: %w: %d bytes > %d",
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ErrOutputTooLarge, total, limits.MaxOutputBytes)
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}
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return amrDecodeToWAV(ctx, in, frames, pcmBytes)
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}
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// amrDecodeToWAV 逐帧解码并**直接写进目标缓冲**（不是先攒 []int16 再复制一份
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// WAV）：峰值内存 = 输入 + 输出 ≈ 70 MB，与 design/25 §2.5 登记的口径一致。
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// frames / pcmBytes 由调用方在解码前算定（故这里不再分配不可控的内存）。
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func amrDecodeToWAV(ctx context.Context, in []byte, frames, pcmBytes int) (Result, error) {
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hdr, err := wavHeader(pcmBytes, amrSampleRate, amrChannels)
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if err != nil {
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return Result{}, err
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}
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out := make([]byte, wavHeaderBytes+pcmBytes)
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copy(out, hdr[:])
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dec := amrnb.NewDecoder(amrnb.DecoderConfig{OctetAligned: true})
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payload := make([]byte, 0, amrFramePayloadBytes)
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off := wavHeaderBytes
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decoded := 0
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err = amrWalk(in, func(frame []byte) error {
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if cerr := ctx.Err(); cerr != nil {
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return cerr
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}
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// 存储帧（ToC + 语音位）= octet-aligned 载荷去掉 CMR 首字节，
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// 因此补回 CMR 即可直接交给 vendored 解码器。
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payload = append(payload[:0], amrPayloadNoCMR, frame[0])
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payload = append(payload, frame[1:]...)
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samples, derr := dec.Decode(payload)
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if derr != nil {
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return fmt.Errorf("transcode: amr frame %d: %w: %v", decoded, ErrDecodeFailed, derr)
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}
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if len(samples) != amrFrameSamples {
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return fmt.Errorf("transcode: amr frame %d: %w: got %d samples, want %d",
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decoded, ErrDecodeFailed, len(samples), amrFrameSamples)
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}
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writePCM16LE(out[off:], samples)
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off += amrFrameSamples * wavPCMBytesPerSample
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decoded++
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return nil
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})
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if err != nil {
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return Result{}, err
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}
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return Result{
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Data: out,
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Format: FormatWAV,
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Source: FormatAMR,
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SampleRate: amrSampleRate,
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Channels: amrChannels,
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DurationMs: amrDurationMs(frames),
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Frames: frames,
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}, nil
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}
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// amrWalk 逐帧走一遍 AMR-NB 存储格式（RFC 4867 §5）：`#!AMR\n` 魔数，随后每帧
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// 「1 字节 ToC + ceil(bits/8) 字节语音位」。它只分帧、只做结构检查，**不解码**，
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// 因此可以安全用于「解码前」的帧数 / 时长 / 产物上限判定。
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//
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// visit 拿到的是含 ToC 的完整存储帧。visit 返回的错误经 %w 包裹上抛（保持
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// ctx 超时的 errors.Is 链）。
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func amrWalk(in []byte, visit func(frame []byte) error) error {
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if len(in) < amrStorageHeaderBytes {
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return fmt.Errorf("transcode: amr: %w: header truncated (%d bytes)", ErrDecodeFailed, len(in))
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}
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if string(in[:amrStorageHeaderBytes]) != amrNBMagic {
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return fmt.Errorf("transcode: amr: %w: not an AMR-NB stream (`#!AMR\\n` magic missing)", ErrDecodeFailed)
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}
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body := in[amrStorageHeaderBytes:]
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for index := 0; len(body) > 0; index++ {
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ft := int(body[0]>>amrToCFrameTypeShift) & amrToCFrameTypeMask
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size, ok := amrnb.FrameBytesByFT(ft)
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if !ok {
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return fmt.Errorf("transcode: amr frame %d: %w: reserved frame type %d", index, ErrDecodeFailed, ft)
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}
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if len(body) < 1+size {
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return fmt.Errorf("transcode: amr frame %d: %w: truncated (need %d bytes, have %d)",
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index, ErrDecodeFailed, 1+size, len(body))
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}
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if err := visit(body[:1+size]); err != nil {
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return fmt.Errorf("transcode: amr: %w", err)
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}
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body = body[1+size:]
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}
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return nil
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}
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// amrFrameCount 数出存储流里的帧数（结构预检）。空流（只有魔数、没有帧）按
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// 「坏的输入」处理：一条语音消息连一帧音频都没有，诚实报 ErrDecodeFailed
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// 比交出一份 0 样本的 WAV 更不容易被误当成成功。
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func amrFrameCount(in []byte) (int, error) {
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frames := 0
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if err := amrWalk(in, func([]byte) error { frames++; return nil }); err != nil {
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return 0, err
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}
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if frames == 0 {
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return 0, fmt.Errorf("transcode: amr: %w: no audio frames", ErrDecodeFailed)
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}
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return frames, nil
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}
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// amrDuration 由帧数**确证**时长（一帧 20 ms），绝不估算。
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func amrDuration(frames int) time.Duration {
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return time.Duration(frames*amrFrameMillis) * time.Millisecond
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}
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// amrDurationMs 是 amrDuration 的毫秒数形式（DTO 用）。
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func amrDurationMs(frames int) int64 {
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return int64(frames) * amrFrameMillis
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}
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