AIR32F103(八) 集成Helix MP3解碼庫播放MP3

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Helix 解碼庫提供了MP3內容的MPEG相容解碼, 支持可變比特率, 恆定比特率以及立體聲和單聲道音頻格式. Helix 的定點解碼庫專門針對ARM處理器進行了優化. Helix 解碼庫是以幀為解碼單位的, 一次解碼一幀, 運行需要占用的資源很少, 可以在任何能夠執行長整數乘法運算(兩個32位輸... ...

關於 Helix MP3 解碼庫

MP3(Moving Picture Experts Group Audio Layer III，MPEG Audio Layer 3)是一種音頻編碼方式, MPEG 音頻文件是 MPEG 標準中的聲音部分, 根據壓縮質量和編碼複雜程度劃分為三級 Layer-1, Layer-2, Layer-3, 分別對應MP1, MP2, MP3 這三種編碼格式, 級別越高壓縮率越高，編碼器也越複雜, MP3 壓縮率可達到 10:1 至 12:1.

Helix 解碼庫提供了MP3內容的MPEG相容解碼, 支持可變比特率, 恆定比特率以及立體聲和單聲道音頻格式. Helix 的定點解碼庫專門針對ARM處理器進行了優化. Helix 解碼庫是以幀為解碼單位的, 一次解碼一幀, 運行需要占用的資源很少, 可以在任何能夠執行長整數乘法運算(兩個32位輸入生成一個64位結果)和長整數乘法-累加(具有64位累加器的長整數乘法)的32位處理器上運行.

Helix 與 AIR32F103 驅動庫的集成

在 air32f103-template 項目中, 已經將 Helix 加入 Library 併在 Makefile 中增加了編譯選項, 設為y就會增加Helix庫的支持.

# Build with Helix MP3 lib, y:yes, n:no
USE_HELIX		?= y

在項目中使用Helix庫, 只需要引用 mp3dec.h 和 mp3_data.h 這兩個頭文件, 初始化 HMP3Decoder

hMP3Decoder = MP3InitDecoder();

示例代碼

示例代碼: air32f103-template/tree/master/Examples/NonFreeRTOS/I2S/Helix_MP3_Play

因為 Helix 的官方倉庫已經不可用, 網上找到的大多是經過修改的代碼, 這裡使用的是這篇文章中的Helix庫.
為簡單起見, 示例直接使用位元組數組存儲mp3數據進行播放.
音頻的驅動: 使用兩個4096位元組的數組作為 DMA 的buffer, DMA中存放已經解碼完成的音頻數據, 直接傳輸到I2S介面播放. 每次一個buffer的DMA傳輸完成, 就切換到下一個buffer, 同時在主函數中讀取mp3數據並解碼, 快速填充前一個buffer.
因為使用的記憶體超過 42KB, 如果使用 CCT6, 需要開啟記憶體hack.
實際測試中, 需要系統頻率高於192MHz才能完全流暢播放, 建議使用 216MHz

示例中的I2S設置是針對PT8211的, 如果使用的是, 需要修改一下, 改成 Phillips 格式

// PT8211:LSB,  MAX98357A:Phillips
I2S_InitStructure.I2S_Standard = I2S_Standard_LSB;

硬體準備

AIR32F103開發板, 需要Flash大於 230 KB, 所以只能用 CCT6或RPT6
MAX98357A 或 PT8211 等 I2S 介面音頻播放模塊
用於播放聲音的喇叭

接線

 *   AIR32F103                  MAX98357A / PT8211
 *   PB12(SPI1_NSS/I2S_WS)       -> LRC, WS
 *   PB13(SPI1_SCK/I2S_CK)       -> BCLK, BCK
 *   PB15(SPI1_MOSI/I2S_SD)      -> DIN
 *                               GND  -> GND
 *                               VIN  -> 3.3V
 *                               +    -> speaker
 *                               -    -> speaker

運行示例

編譯和燒錄的步驟, 參考前面的 AIR32F103(三) Linux環境基於標準外設庫的項目模板

運行後會重覆播放一段音樂.

播放其它MP3文件

首先要用工具將MP3剪輯到合適的大小(不要超過200KB), 格式為立體聲 44.1 KHz 採樣率, 不限制比特率.

然後用工具將其轉換為十六進位表示的位元組數組. 替換掉 mp3_data.c 中的內容, 同時修改 mp3_data.h 中的 MP3_DATA_SIZE.

bin2hex的轉換工具, 可以使用Perl Script to convert binary to hex 這個perl腳本

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