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简易MP3播放器
基于STM32F103x控制器和μCos-II
汇报主题
项目内容
项目研究
项目成果
项目展望
项目内容
理解音乐播放器的基本工作原理；
理解MP3音乐格式的由来与基本术语；
理解常用数字音频输出芯片和MP3解码软件库；
理解文献存储的基本原理与使用文献系统的必要性；
掌握关键芯片STM32重要接口的使用措施和注意事项；
熟悉基于μCos-II 微内核的C语言编程；
构建一种从文献存储设备到音频输出设备的数据流处理机制；
完毕简易MP3播放器的基本模型。
音乐播放器的基本工作原理
MP3音乐格式的由来
简单的说，MP3就是一种音频压缩技术，由于这种压缩方式的全称叫MPEG Audio Layer3，因此人们把它简称为MP3。
MP3是运用 MPEG Audio Layer 3 的技术，将音乐以1:10 甚至 1:12 的压缩率，压缩成容量较小的file。
换句话说，可以在音质丢失很小的状况下把文献压缩到更小的程度。并且还非常好的保持了本来的音质。
正是由于MP3体积小，音质高的特点使得MP3格式几乎成为网上音乐的代名词。每分钟音乐的MP3格式只有1MB左右大小，这样每首歌的大小只有3-4兆字节。
使用MP3播放器对MP3文献进行实时的解压缩(解码)，这样，MP3音乐就播放出来了。
MP3音乐的基本术语
bitsPerSample（采样位数）
在播放声音文献时所使用数字声音信号的二进制位数。可以理解为采集卡处理声音的解析度。
这个数值越大，解析度就越高，录制和回放的声音就越真实。它客观地反应了数字声音信号对输入声音信号描述的精确程度。8位代表2的8次方--256，16位则代表2的16次方--64K。
比较一下，一段相似的音乐信息，16位声卡能把它分为64K个精度单位进行处理，而8位声卡只能处理256个精度单位，导致了较大的信号损失，最终的采样效果自然是无法相提并论的。
MP3音乐的基本术语
Sampling Rate（采样率）
把模拟音频转成数字音频的过程就称作采样。
实现这个过程使用的设备是模/数转换 器（A/D）。它以每秒上万次的速率对声波进行采样，每一次采样都记录下了原始模拟声波在某一时刻的状态，称之为样本。
将一串的样本连接起来，就可以描述一 段声波了，把每一秒钟所采样的数目称为采样率，单位为Hz（赫兹）。
采样率越高所能描述的声波频率就越高，则音质越有保证，在录音时体现的最为明显。
大部 分的MP3随身听都支持播放44．1KHz的MP3音频文献。
MP3音乐的基本术语
Bitrate（位速）
位速是指在一种数据流中每秒钟能通过的信息量单位是Kbps 。表达 “每秒千字节数”，因此数值越大表达数据越多：128–Kbps MP3 音频文献包含的数据量是 64–Kbps MP3 文献的两倍。
注意该参数描述的对象是MP3文献数据，而不是解码之后的数据。
位速尚有三种不一样形式：
VBR（Variable Bitrate）动态比特率 也就是没有固定的比特率，压缩软件在压缩时根据音频数据即时确定使用什么比特率，这是以质量为前提兼顾文献大小的方式，；
ABR（Average Bitrate）平均比特率 是VBR的一种插值参数。ABR在指定的文献大小内，以每50帧（30帧约1秒）为一段，低频和不敏感频率使用相对低的流量，高频和大动态体现时使用高流量，可以做为VBR和CBR的一种折衷选择。
CBR（Constant Bitrate），常数比特率 指文献从头到尾都是一种位速率。相对于VBR和ABR来讲，它压缩出来的文献体积很大，并且音质相对于VBR和ABR不会有明显的提高 。
MP3音乐的基本术语
outputSamps（输出样本点数）
通过MP3解码后，输出的PCM数据量。
一般状况下的输出数据量如下表：
常用数字音频解码芯片
IPOD nano 2代搭配了WOLFSON音频编解码器（型号不明），IPOD nano搭配Wolfson WM8758; iRiver的E10微硬盘播放器、IAUDIO的U3搭配了CIRRUS企业的CS42L51音频编解码器； IAUDIO的D2搭配的是Wolfson WM8985；
国内使用独立DAC的厂家不多，其中：
台电C150搭配了德州仪器的AIC230音频编解码器，台电T19和T29搭配了Wolfson WM8750音频编解码器；
魅族科技的M6搭配了飞利浦UPA1380；
OPPO的V3/V5搭配Wolfson WM8750；