基于嵌入式uC／OS-II的MP3文件播放系统设计方法

MP3编解码原理 　　MP3是MPEG-1 Atdio Layer-3的缩写，它是一套完整的基于感知的音频编码算法。这一算法应用了心理声学模型可达到1：12的压缩比率。心理声模型应用于人耳特性，最大限度保持原始声音质量。MPEG-1 Audio编码对象是20 Hz～20 000 Hz的宽带声音，采用感知子带编码，也叫做子带编码(sub-band coding，SBC)，从而达到既压缩声音数据又尽可能保持声音原有质量的目的。SBC编码对象不局限于话音数据和某一种声源。具体思想是：首先把时域中的声音数据变换到频域，对频域内的子带分量分别量化和编码，根据心理声学模型确定样本精度，从而达到压缩数据量的目的。子带编码的理论根据是听觉系统的掩蔽特性，主要是利用频域掩蔽特性，编码过程中保留信号带宽，但是却扔掉被掩蔽的信号，因此编码后还原(解码、重构)的声音信号与编码前的声音信号不相同，但人的听觉系统很难分辨出它们的差别。因此，对于听觉系统，这种压缩是"无损压缩"。 　　当打开MP3文件后，播放器首先试图对帧进行同步，然后分别读取通道息及增益因子等数据，再进行霍夫曼解码，至此已获得解压数据。但这些数据不能播放，它们仍处于频域，若要播放，还需将其通过特定手段由频域变换到时域。然后再分别进行立体化处珲、抗锯齿处理、IMDCT变换、IDCT变换及窗口化滑动处理。这样得到的数据就可进行D／A转换并播放。 　　MP3歌曲的解码是一个非常复杂的过程，可通过Start_mp3_decode()解码函数完成。另外，还需给解码函数进行供给数据、针对音频接口的初始化、针对播放过程的初始化等操作。