【匠芯创D133CBS】MP3解码与播放
<div class='showpostmsg'> 本帖最后由 没有口袋的哆啦 于 2024-9-12 14:10 编辑<p>大家好，前两章我们学习了WAV音频的播放，今天我们就来学习一下MP3播放，与WAV不同，WAV属于无损格式，它里面的数据流都是未经过压缩的，它的音质比MP3要好且无需解码，但是它有一个缺点，那就是它的体积。他的体积通常是MP3的数倍，这会占用我们大量的存储空间，尤其是对于我们嵌入式设备来说，这非常不友好，于是这个时候就需要采用MP3格式了。</p>
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<p><span style="color:#c0392b;"><strong>MP3简介：</strong></span><br />
MP3全称为MPEG Audio Layer 3，它是一种高效的计算机音频编码方案，它以较大的压缩比将音频文件转换成较小的扩展名为.mp3的文件，基本保持源文件的音质，MP3是ISO/MPEG标准的一部分，</p>
<p>ISO/MPEG标准描述了使用高性能感知编码方案的音频压缩，此标准一直在不断更新以满足“质高量小”的追求，现已形成MPEG Layer1、Layer2、Layer3三种音频编解码方案，分别对应MP1、MP2、MP3 这三种声音文件</p>
<p>MPEG(Moving Picture Expert Group)是ISO下的一个动态图像专家组，它指定的MPEG标准广泛的应用于各种多媒体中，MPEG标准包括视频和音频标准，其中音频标准已制定出MPEG-1、MPEG-2、MPEG-2 ACC、MPEG-4。MPEG-1和MPEG-2标准使用同一个音频编解码族Layer1、2、3，MP3绝大多数使用的是MPEG1标准</p>
<p>MP3音频压缩包含编码和解码两部分，编码是将原始信号转换成电平信号的过程，解码即是逆过程，MP3 采用了感知音频编码（PerceptualAudio Coding）这一失真算法。人耳感受声音的频率范围是20Hz-20kHz，MP3截掉了大量的冗余信号和无关的信号，编码器通过混合滤波器组将原始声音变换到频率域，利用心理声学模型，估算刚好能被察觉到的噪声水平，再经过量化，转换成Huffman编码，形成MP3位流。解码器要简单得多，它的任务是从编码后的谱线成分中，经过反量化和逆变换，提取出声音信号。</p>
<p>MP3文件数据由多个帧组成，帧是MP3文件最小组成单位。每个帧又由帧头、附加信息和声音数据组成。每个帧播放时间是0.026秒，其长度随位率的不同而不等。有些MP3文件末尾有些额外字节存放非声音数据的说明信息（如歌手、专辑、发行年月等）。</p>
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<p>由于MP3是经过编码、压缩的所以我们想要播放的话就得对其进行解码，解码有很多种方法，比如外置解码芯片（例如vs1003）或者使用内置的硬件解码器（大多数嵌入式芯片是没有的），再或者使用软件解码，今天我们使用的就是软件解码。这里匠芯创官方已经帮我们移植并封装好了MAD库，我们就不需要自己动手了，十分方便。</p>
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<p><span style="color:#c0392b;"><strong>MAD简介：</strong></span><br />
MAD(libmad)是一个开源的高精度MPEG音频解码库，支持MPEG-1标准。libmad提供24-bit的PCM输出，完全定点计算，非常适合在没有浮点支持的嵌入式硬件平台上使用。使用libmad提供的一系列API可以实现MP3文件的解码。<br />
源码下载链接：<a href="https://sourceforge.net/projects/mad/" target="_blank">https://sourceforge.net/projects/mad/</a></p>
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<p>我根据匠芯创官方提供的demo进行修改简化了一下得到了user_aduio，首先在menuconfig中打开user_aduio并选择PWM输出方式（TM8211还未移植好）</p>
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<div style="text-align: center;">然后来看我修改的user_audio，就这么一些函数</div>
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再来看具体使用，由于封装过了，所以使用也是比较简单，第一步创建解码器，第二部设置好音量，第三步传入要解码播放的MP3文件即可</div>
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<div style="text-align: center;">然后在mian.c创建一个播放任务并传入需要播放的MP3路径，再编译烧录</div>
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<div style="text-align: center;">插上串口，可以看到代码已经成功运行了</div>
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<p>接下来就可以慢慢欣赏音乐了<img height="52" src="https://bbs.eeworld.com.cn/static/editor/plugins/hkemoji/sticker/facebook/pleased.gif" width="48" /></p>
<p>a1c86524378cbc944f175fbc85e568f4<br />
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<p>解码部分的代码我就不细讲了，因为网上太多讲解的了，感兴趣的小伙伴可以自行查阅，需要本章全部代码的小伙伴请私信获取，下一章我们来玩LVGL</p>
</div><script> var loginstr = '<div class="locked">查看本帖全部内容，请<a href="javascript:;" style="color:#e60000" class="loginf">登录</a>或者<a href="https://bbs.eeworld.com.cn/member.php?mod=register_eeworld.php&action=wechat" style="color:#e60000" target="_blank">注册</a></div>';
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