Python如何将NCM转换为MP3

Python将NCM转换为MP3的步骤包括：获取NCM文件、解密NCM文件、提取音频数据、转换为MP3格式。 在本文中，我们将详细介绍如何使用Python将NCM格式的文件转换为MP3格式，包括所需的工具、库和详细的代码示例。通过本文，你将了解NCM文件的结构、如何解密和提取音频数据，并最终将其转换为MP3格式，以便在更多设备和软件上播放。

一、NCM文件的概述与结构

1、NCM文件简介

NCM是网易云音乐所使用的一种加密音频文件格式。它的全称是网易云音乐缓存文件（NetEase Cloud Music）。这种格式的文件无法直接在普通的音乐播放器中播放，必须先进行解密和转换。

2、NCM文件的结构

NCM文件的结构大致包括以下几个部分：

文件头：包含固定的标识和版本信息。
加密信息：包括音频文件的元数据和加密密钥。
音频数据：实际的音频内容，通常被AES加密。

了解NCM文件的结构是解密和转换的基础。我们需要解析文件头，以获取加密信息，并使用适当的密钥解密音频数据。

二、所需工具和库

1、Python环境

确保你的系统上安装了Python。推荐使用Python 3.6及以上版本。

2、所需库

我们需要以下Python库：

pydub：用于处理音频文件的库。
Crypto：用于AES解密。
requests：用于下载必要的文件。
mutagen：用于处理音频文件的元数据。

可以使用以下命令安装这些库：

pip install pydub pycryptodome requests mutagen

三、解密NCM文件

1、解析文件头

首先，我们需要解析NCM文件的文件头，以获取加密信息。文件头包含固定的标识和版本信息，通常是固定的字节序列。

2、提取并解密加密信息

NCM文件中的音频数据是经过AES加密的。我们需要提取加密信息，并使用适当的密钥进行解密。以下是一个示例代码，用于解析文件头并提取加密信息：

import struct
from Crypto.Cipher import AES
def parse_ncm_header(file_path):
    with open(file_path, 'rb') as f:
        header = f.read(10)
        if header[:8] != b'CTENFDAM':
            raise ValueError('Not a valid NCM file.')
        # 跳过固定字节，读取加密信息长度
        f.seek(10)
        key_length = struct.unpack('<I', f.read(4))[0]
        key_data = f.read(key_length)
        # 解密加密信息
        key_data = bytes([b ^ 0x64 for b in key_data])
        cipher = AES.new(b'thisisakey123456', AES.MODE_ECB)
        key_data = cipher.decrypt(key_data)
        return key_data
示例用法
key_data = parse_ncm_header('sample.ncm')
print(key_data)

3、提取音频数据

在解密加密信息后，我们需要提取实际的音频数据。这部分数据通常是经过AES加密的，需要使用适当的密钥进行解密。

def extract_audio_data(file_path, key_data):
    with open(file_path, 'rb') as f:
        f.seek(10 + 4 + len(key_data))
        audio_data_length = struct.unpack('<I', f.read(4))[0]
        audio_data = f.read(audio_data_length)
        # 解密音频数据
        audio_data = bytes([b ^ 0x63 for b in audio_data])
        cipher = AES.new(key_data[:16], AES.MODE_ECB)
        audio_data = cipher.decrypt(audio_data)
        return audio_data
示例用法
audio_data = extract_audio_data('sample.ncm', key_data)
print(audio_data)

四、转换为MP3格式

1、保存为临时文件

在解密并提取音频数据后，我们需要将其保存为临时文件，以便后续转换为MP3格式。

def save_temp_file(audio_data, temp_file_path):
    with open(temp_file_path, 'wb') as f:
        f.write(audio_data)
示例用法
save_temp_file(audio_data, 'temp.wav')

2、使用pydub进行格式转换

pydub库提供了方便的接口，用于将音频文件转换为不同的格式。我们可以使用pydub将临时文件转换为MP3格式。

from pydub import AudioSegment
def convert_to_mp3(temp_file_path, output_file_path):
    audio = AudioSegment.from_wav(temp_file_path)
    audio.export(output_file_path, format='mp3')
示例用法
convert_to_mp3('temp.wav', 'output.mp3')

3、添加元数据

为了保证转换后的MP3文件包含正确的元数据，我们可以使用mutagen库添加元数据。

from mutagen.mp3 import MP3
from mutagen.id3 import ID3, TIT2, TPE1, TALB
def add_metadata(output_file_path, title, artist, album):
    audio = MP3(output_file_path, ID3=ID3)
    audio.tags.add(TIT2(encoding=3, text=title))
    audio.tags.add(TPE1(encoding=3, text=artist))
    audio.tags.add(TALB(encoding=3, text=album))
    audio.save()
示例用法
add_metadata('output.mp3', 'Song Title', 'Artist Name', 'Album Name')

五、完整示例代码

以下是完整的示例代码，用于将NCM文件转换为MP3格式：

import struct
from Crypto.Cipher import AES
from pydub import AudioSegment
from mutagen.mp3 import MP3
from mutagen.id3 import ID3, TIT2, TPE1, TALB
def parse_ncm_header(file_path):
    with open(file_path, 'rb') as f:
        header = f.read(10)
        if header[:8] != b'CTENFDAM':
            raise ValueError('Not a valid NCM file.')
        f.seek(10)
        key_length = struct.unpack('<I', f.read(4))[0]
        key_data = f.read(key_length)
        key_data = bytes([b ^ 0x64 for b in key_data])
        cipher = AES.new(b'thisisakey123456', AES.MODE_ECB)
        key_data = cipher.decrypt(key_data)
        return key_data
def extract_audio_data(file_path, key_data):
    with open(file_path, 'rb') as f:
        f.seek(10 + 4 + len(key_data))
        audio_data_length = struct.unpack('<I', f.read(4))[0]
        audio_data = f.read(audio_data_length)
        audio_data = bytes([b ^ 0x63 for b in audio_data])
        cipher = AES.new(key_data[:16], AES.MODE_ECB)
        audio_data = cipher.decrypt(audio_data)
        return audio_data
def save_temp_file(audio_data, temp_file_path):
    with open(temp_file_path, 'wb') as f:
        f.write(audio_data)
def convert_to_mp3(temp_file_path, output_file_path):
    audio = AudioSegment.from_wav(temp_file_path)
    audio.export(output_file_path, format='mp3')
def add_metadata(output_file_path, title, artist, album):
    audio = MP3(output_file_path, ID3=ID3)
    audio.tags.add(TIT2(encoding=3, text=title))
    audio.tags.add(TPE1(encoding=3, text=artist))
    audio.tags.add(TALB(encoding=3, text=album))
    audio.save()
def ncm_to_mp3(ncm_file_path, mp3_file_path, title, artist, album):
    key_data = parse_ncm_header(ncm_file_path)
    audio_data = extract_audio_data(ncm_file_path, key_data)
    temp_file_path = 'temp.wav'
    save_temp_file(audio_data, temp_file_path)
    convert_to_mp3(temp_file_path, mp3_file_path)
    add_metadata(mp3_file_path, title, artist, album)
示例用法
ncm_to_mp3('sample.ncm', 'output.mp3', 'Song Title', 'Artist Name', 'Album Name')