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开放式课题实验报告模板.
开放式课题实验报告
实验名称:(基于ARM的数字音频播放器的设计)
学 号:
姓 名: 庄啸
指导教师: 周双京
指导单位:
2010/11学年 第二学期
目 录
一、 实验任务 3
二、 实验目的 3
三、 实验环境 3
四、 ARM数字音频原理 3
五、 实验程序及结果分析 3
六、 拓展思考 3
七、 总结 3
实验任务
基于ARM的数字音频播放器的设计
实验目的
ARM9上MP3播放器的研究与实现
实验环境
ARM9
ARM9上MP3播放器的研究与实现原理
在内存中,MP3解码模块将MP3格式的码流数据解码成PCM数字音频数
据。DMA控制器将PCM数据从内存中发送到IIS总线接口。UDAl341TS芯片
进行数模转换,即将PCM数字音频数据转换成模拟电压信号(声音),接入耳机我们就可以聆听到这个声音信号。本设计中音频文件采用的是WAVE格式, 软件设计中, 首先要初始化音频文件,检测文件是否为WAVE格式。由于音频数据是连续存放的, 因此数据存储的首地址和单个文件的长度是已知的, 将文件大小按簇为单位转化后得到下一个文件的准确地址, 初始化函数对存储区内的文件进行检测, 并记录每个音频文件的首地址, 即可编程实现歌曲播放器的控制功能 。
( 2) 暂停和停止功能: 在播放歌曲前系统检测 暂停播放标志! 的值,
若为0则调用播放函数; 若为1则将播放功能的指针音频数据指针、播放长度标志值保存下来, 即播放进度停在当前, 实现暂停播放。而停止功能只要在调用函数时, 返回到音频文件的初始化即可。
( 3)播放上、下一首歌曲功能: 若当前播放的歌曲不是第一首歌曲, 则转到上一首歌曲; 若当前播放的歌曲是第一首歌曲, 则转到最后一首歌曲, 即初始化最后一首歌曲; 播放下一首歌曲的方法与之类似。( 4) 快进和快退功能: 使用快进时, 需要增加 当前播放标志
的值!, 并将更改的播放标志的值重新载入播放函数即可; 快退的值不能大于 当前播放标志的值!,若系统检测到 当前播放标志的值!已为负值, 则初始化该歌曲, 即从头播放。
实验及结果分析
MPEG.1标准是由国际标准化组织(ISO)的移动图像专家组(MPEG)开
发的,MPEG.1的正式名称是活动图像视频压缩国际标准(international standard formoving picture video compression.IS 11172)。MPEG.1标准应用于比特率大约
为l--2Mbit/s的音视频数据的编码。它包含了5部分,其中第3部分定义了音频压缩算法。MPEG.1音频标准定义了三种压缩算法并称为层,来编码音频数据。
第三层的压缩效率最高,并且已经成为CD音质的音乐压缩的事实上的标准。只涉及MPEG.1标准的第三层,即通常所说的MP3。相应的MPEG.2标准也是应用于音视频数据的压缩,但是比MPEG—l标准工作于更高的比特率,约为5~10Mbit/s。MPEG.2标准支持更低的采样频率,
后向匹配的多声道模式与非后向匹配的音频编码器(AAC),压缩效率比MPEG一1更高。
MPEG.2标准与MPEG.1标准都只是描述了解码器与编码位流,然而编码器并未标准化。任何能生成正确压缩流的编码器都是有效的MPEG编码器,这样给编码器的自由发展留下了很大的空间。MPEG解码器的效率,取决于实际算法的选择。
MPEG.4标准支持更高的压缩率,应用范围更广,从语音压缩到高保真的声音的压缩。MPEG.3则从未形成一个标准。
拓展思考
设计的数字音频播放器虽然仅支持WAVE 音频解码, 但由于软件设计的模块化和音频视频解码器结构的标准化, 在后续开发中可根据设计需求添加mp3音频解码器, 以满足支持多种多媒体格式的需要。该播放器主要是通过U SB通讯实现文件的传送, 在后续开发中可通过网络和媒体解析模块等, 实现多媒体数据的传送点播功能和对H t tp /mms协议的支持
总结
通过这个项目,我主要学习了音频的霍夫曼解码霍夫曼解码器将MP3压缩码流中的变长码字解码成频域谱线。对大值区,霍夫曼解码器利用32个固定的码表来解码,根据码流中的边信息,可以在不同的频域,选择不同的霍夫曼解码表。解码大值区时,采用了一种特别的技术,即一些已经解码的位标示出与表号线性相关的一些位必须被读出并添加到解码后的值中去。符号进行了专门的处理。
任何一个表中,变长码字最长为19位。实际上MP3中只定义了16个不同的霍夫曼解码表。
目前,国内外流行的MP3播放器都是基于硬件解码的,以及基于DSP进行软件解码,而
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