基于ARM 嵌入式系统的高保真无损音乐播放器设计
2012-08-09陈自龙周书杰汤勇明
陈自龙,周书杰,汤勇明
(东南大学电子科学与工程学院,南京 210096)
嵌入式系统播放MP3 等有损压缩格式音乐的技术已经比较成熟[1~3],但是对于播放无损压缩音乐却鲜有报道。
本次设计选择基于ARM11 处理器核心的TINY6410 开发板进行,其良好的计算能力可满足对高压缩率音乐软解码的需求。针对开发板硬件资源和软件设计要求,本设计裁剪Linux 内核并对大容量存储器做了支持工作,研究了Linux 内核的ALSA音频架构,移植FLAC 解码库和APE 解码库,设计了音乐播放器的用户界面,使用Qt/Embedded 开发工具完成了播放器的软件开发工作。
1 高保真音乐
1.1 WAV 格式
WAV 是微软公司开发的一种音频文件格式,用于保存WINDOWS 平台的音频信息资源。该格式支持MSADPCM、CCITT A LAW 等多种采样压缩算法,支持多种音频位数、采样频率和声道,标准格式的WAV 文件和CD 格式一样,也是44.1 kHz 的采样频率,速率88 kbyte/s,16 bit 量化位数。
WAV 格式的优点是:编/解码简单(几乎直接存储来自模/数转换器(ADC)的信号)、多系统支持以及无损压缩。
其主要缺点是需要较大的音频存储空间。
1.2 FLAC 格式
FLAC 是Free Lossless Audio Codec 的缩写,即无损音频压缩编码,是一套著名的自由音频压缩编码,其特点是无损压缩,即音频数据以FLAC 编码压缩后不会丢失任何信息。
FLAC 解码只需整数运算,相对于大多数音频编码方式而言,对计算速度要求不高。
FLAC 编码有很多优点:可以定位、便于对CD进行备份、抗损伤、富于弹性的Metadata 等等。而且,FLAC 是开源项目,其文件格式对公众完全开放,其文件格式和编/解码的实现方式都不受任何已知专利的限制。……
