【正文】 K 環(huán)境，編譯通過。 進(jìn)一步的工作 STM32 平臺下的開發(fā)有較大的前景，我們還可以進(jìn)一步優(yōu)化程序結(jié)構(gòu)和優(yōu)化代碼的方法來優(yōu)化 STM32 代碼，接下來可以試著讓編解碼能在芯片上運(yùn)行。畢業(yè)論文 29 參考文獻(xiàn) [1] A plete Mp3 decoder on a chip. Hedberg, H。 TsuiYing Hung。 Diqun Yan。 Dept. of Electr. Eng., Nat. Central 畢業(yè)論文 30 Univ., Chungli, Taiwan。Benix Samuel。06 [14] A hardware/software codesign of MP3 audio decoder； TsungHan Tsai1 , Ya Chau Yang1and ChunNan Liu1； The Journal of VLSI Signal Processing；On page(s):111127 畢業(yè)論文 31 致 謝 在華東師范大學(xué)學(xué)習(xí)的四年時間里，我得到了許多老師和同學(xué)的幫助和支持。Cho, YounHo。 Consumer Electronics, IEEE Transactions on 。TsungHan Tsai。Longxing Shi； National ASIC system research center, Southeast University, Nanjing, China； International Journal of Electronics, Volume 96, Issue 8 August 2020 , pages 813 – 819 [7] An information hiding algorithm for MP3 audio on VLC domainJiaqiang Tan。Dept. of Electron. Eng., Fu Jen Catholic Univ., Taipei； Instrumentation and Measurement Technology Conference Proceedings, 2020. IMTC 2020. IEEE ； On page(s): 2205 2210 [3] Software and hardware codesign for MP3 decoder ； ChangHung Yang。 這就需要 專業(yè)的高質(zhì)量音頻信號處理算法 來解決這些問題。 雖然在編譯和移植的過程中遇到了很多的挫折，但是在老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下，克服了困難。因?yàn)?Ride7 和 Keil uVision4 開發(fā)環(huán)境的不同的，使得代碼編譯時會報錯。 實(shí)驗(yàn)過程 Ride7 下編譯通過： 先要實(shí)現(xiàn) GCC 環(huán)境下能編譯通過，在 Ride7 下編譯還遇到許多其他的問題，例如： 在 Ride7 開發(fā)環(huán)境下編譯時需要自己添加庫路徑； 庫路徑報錯如圖 所示： 圖 ：庫路徑報錯 畢業(yè)論文 23 添加庫路徑如圖 所示： 圖 ：添加庫路徑 flash 大小需要更改等問題。 RIDE7 集成開發(fā)環(huán)境在安裝 Raisonance C 編譯器后，可以支持 STM ST7 兩種8bit ST MCU 的開發(fā)， IDE 軟件提供 MCU 的軟仿真功能支持，但硬件調(diào)試功能當(dāng)前畢業(yè)論文 21 僅能支持 STX－ RLink，暫無法支持 STICE。講解了主要的流程，以及如何播放 wav mp3文件。 這樣是具有相同 結(jié)構(gòu)的圖標(biāo)正由。 只有藝術(shù) 家和標(biāo)題是讀出來，進(jìn)入飛行的文本結(jié)構(gòu)推。 MP3 文件回放 MP3 文件回放流程如圖 43 所示： 畢業(yè)論文 18 圖 43： MP3 文件回放流程圖 首先 ID3V1 信息被讀取出來，如果已經(jīng)存在的話，那就保存到內(nèi)存的文本結(jié)構(gòu)中。上圖顯示應(yīng)用程序的 狀態(tài)機(jī)編譯器 如何工作。同時，搶占、尾鏈、遲到技術(shù)的使用，大大縮短了異常事件的響應(yīng)時間。 ? 連接 LCD 控制器的并行接口，只是 Intel 的 8080 和 Motorola 的 6800 時序。 ? 可以為內(nèi)部實(shí)時時鐘選擇 32kHz 的晶振。 ? STM32 具有三種低功耗模式和靈活的時鐘控制機(jī)制，用戶可以根據(jù)自己所需的耗電 /性能要求進(jìn)行合理的優(yōu)化。 3. 從低功耗模式喚醒時間只需 6 個 CPU 周期。利用新系列微控制器強(qiáng)大的處理性能，開發(fā)人員可以用軟件實(shí)現(xiàn)音頻編解碼器，從而消除了對外部組件的需求。 5. 簡單的結(jié)構(gòu)和易用的工具 。時鐘頻率達(dá)到 72MHz 的 增強(qiáng)型系列是同類產(chǎn)品中性能最高的產(chǎn)品 。 ? 缺點(diǎn) ： MP3 音頻壓縮技術(shù)是一種 有損 壓縮，因?yàn)槿硕荒苈牭揭欢l段內(nèi)的聲音 。例如鋼琴獨(dú)奏的錄音就可以利用這種方法在有限的資料流量中減少音場資訊卻大幅增加音色資訊。聲音是一個模擬信號，對聲音進(jìn)行采樣，量化，編碼將得到 PCM 數(shù)據(jù)， PCM 又稱為脈沖編碼調(diào)制數(shù)據(jù)，是電腦可以播放的最原始時域 頻域映射（子帶濾波器組） 數(shù)字音頻信號 M D C T 非線性量化和編 碼 幀數(shù)據(jù)流格式化 輸出碼流 輔助數(shù)據(jù) 生理聲學(xué)模型 FF 樣點(diǎn) 畢業(yè)論文 9 的數(shù)據(jù)，也是 MP3 壓縮的源 [1]。 MPEG1 layer III 編碼過程如圖： 畢業(yè)論文 8 圖 MPEG1 layer III 編碼過程框圖 MP3 音頻解碼 不同于 MP3 編碼， MP3 的 解碼在標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行了細(xì)致的定義。 如果是瞬變信號就使用 192 而不是 576 個采樣點(diǎn)，這是限制量化噪聲隨著隨瞬變信號短暫擴(kuò)散 [11]。位數(shù)越高 回放時聲音質(zhì)量也越高。它的急劇變化和隨機(jī)性 使得 編碼器的錯誤 將 會更明顯。 MP3 格式使用了混合的轉(zhuǎn)換機(jī)制將時域信號轉(zhuǎn)換成頻域信號。因?yàn)?MP3 音質(zhì)高 、 體積小的特點(diǎn)使得 MP3 格式 幾乎成為網(wǎng)上音樂的代名詞。 ISO MPEG Audio 委員會成員 使用了 一個稱為 ISO 111725 的參考模擬軟件來 生 成位兼容的 MPEG Audio 文件（ Layer Layer Layer 3）。在 1995 年首次正式公布 ， 這個標(biāo)準(zhǔn)的稱呼 ： ISO/IEC 138在 Mussmann 教授（ University of Hannover）的主持下，標(biāo)準(zhǔn)的制定由 Leon van de Kerkhof（ Layer I）和 Gerhard Stoll（ Layer II）完成。 次 項(xiàng) 目是歐盟作為 EUREKA 研究項(xiàng)目資助的，它的名字稱為 EU147。因?yàn)榇祟?壓縮方式的全稱叫 MPEG Audio Layer3， 因此 人們把它簡稱為 MP3。 Mp3 的原理，發(fā)展歷程，特點(diǎn)以及編解碼的基本方法。而且嵌入式手持設(shè)備的視頻設(shè)備也應(yīng)用的越來越廣泛。使得 mp3 成為 被支持的最好的編碼之一。在 早期 ， mp3 編碼器幾乎是以粗暴方式來編碼，所以 音質(zhì)破壞 得很 嚴(yán)重。 關(guān)鍵詞： STM32F107, MP3, Keil, Ride, 嵌入式，編碼，解碼華東師范大學(xué)信息學(xué)院 計算機(jī)科學(xué)技術(shù) 2020 年學(xué)士畢業(yè)論文 II Abstract With the rapid development of munication technology, we have high demands on information storage and transmission. So the shortage of resource bees an important problem. The encoding of information bees an urgent problem. Low bit rate encoding is very important for transmission and storage of information. Audio multimedia is increasingly widespread. As embedded system application requirements and cost factores in the system, embedded system resources, including hardware and software resource are very streamlined and efficient. Therefore, the underlying API function through the processor to achieve a specific key for a particular algorithm program restructuring and optimization for low power embedded systems to provide high efficiency in the implementation code a good solution. Our Mp3 decoder is based on STM32. The program piled using Ride7 cross piler development platform for development. And experiments are runing on Keil. To achieve the ultimate simulation platform based on STM32F107 the MP3 codec implementation. Key Words: STM32F107, MP3, Keil, Ride, Embed System, Coding, Decodeing. 畢業(yè)論文 1 第一章 引 言 研究背景 通信技術(shù)隨著科技的發(fā)展 ,人們對信息傳送和存儲的要求越來越高 , 從而使得這方面的資源愈發(fā)緊張 ,所以如何高效的編碼信源成了一個日益迫切的問題。對于語音信號而言 , 碼率越高，被壓縮的比例越小，音質(zhì)損失越小，與音源的音質(zhì)越接近。由于嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用要求及成本因素決定了嵌入式系統(tǒng) 在系統(tǒng)資源 , 包括硬件資源和軟件資源方面都是非常精簡和高效的。 作為目前最為普及的音頻壓縮格式， MP3 為 廣大用戶 所接受，各種與 MP3 相關(guān)的軟件產(chǎn)品層出不窮， 并且 更多的硬件產(chǎn)品也開 始支持 MP3， 大量的 VCD/DVD播放機(jī)都都能夠支持 MP3 的播放 ，還有更多的便攜的 MP3 播放器等等，雖然幾大音樂商極其反感這種開放的格式，但也無法阻止 MP3 音頻壓縮格式的生存與流傳。使用合適的參數(shù)， LAME 編碼的 MP3 很適合于音樂欣賞。 畢業(yè)論文 2 當(dāng)下而言，嵌入式設(shè)備在人們的日常生活中運(yùn)用越來越多。 本文的組織結(jié)構(gòu) 本文主要分為六章 ,文章的結(jié)構(gòu)的內(nèi)容安排如下： 第一章， 引言。 第五章， 介紹了實(shí)驗(yàn)所基于的平臺以及實(shí)驗(yàn)過程。 它 是 現(xiàn)在最 流行的一種數(shù)字 音頻 編碼 和 有損壓縮 格式，它設(shè)計用來大幅度地降低音頻數(shù)據(jù)量 。法國 CCETT、德國 Institut f252。 德國 Karlheinz Brandenburg和 ois Dehery 組成的 團(tuán)隊(duì) 吸收了 ASPEC和 Musicam的設(shè)計思想，并 根據(jù) 他們自己的設(shè)計思 路 開發(fā)出了 MP3。然而，經(jīng)常有產(chǎn)品使用 CD 參數(shù) 來 作為壓縮率參考 。 MP3的流行主要得益于于 1999年發(fā)布的 Napster 和 1997 年發(fā)布的 Winamp 這樣的軟件包和公司的成功 。 在 MP3 中使用 了 包括心理聲學(xué) 等等技術(shù) 以確定 源 音頻 文件中 可以丟棄哪 些部分。 不僅有廣泛的用戶端軟件支持，也有很多的硬件支持比如便攜式媒體播放器（指 MP3 播放器） DVD 和 CD 播放器。 然而其他一些聽眾他們又認(rèn)為音質(zhì)是可接受的 ，特別是 換個環(huán)境（如在嘈雜的 公共