MatlabMP播放器.doc

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1、基于Matlab的MP3播放器1.概述MP3的全称为MPEG1(MovingPictureExpertsGroup)Layer–3音频文件。它根据压缩质量和编码复杂程度划为三层，Layer–1、Layer–2、Layer–3，且分别对应MP1、MP2MP3这三种声音文件，并根据不同的用途，使用不同层次的编码。MPEG音频的层次越高，编码器越复杂，压缩率也越高，MP3的压缩率则高达10:1–12:1。MATLAB是国际上公认的最优秀的科技应用软件，它在数据分析和处理功能都是很强大，利用它可以灵活方便地处理音频信号。本文将使用ma

2、tlab对MP3进行解码，做一个简易的MP3播放器。2.MP3文件格式MP3文件大体分为三部分：TAG_V2(ID3V2)，frame，TAG_V1(ID3V1)ID3V2包含了作者，作曲，专辑等信息，长度不固定，扩展了ID3V1的信息量Frame一系列的帧，个数由文件大小和帧长决定每个FRAME的长度可能不固定，由位率bitrate决定每个FRAME又分为帧头和数据实体两部分帧头记录了mp3的位率，采样率版本等信息，每个帧之间相互独立ID3V1包含了作者，作曲，专辑等信息，长度为128BYTE一个MPEG音频文件是许多的称为帧

3、的较小部分组成的，通常，帧是独立的组成部分，每个帧都拥有之间的头和音频信息，没有文件头。所以我们可以剪切MPEG文件的任何部分并且能够正常播放。但在LayerIII中就并不总是正确的。2.1、帧头格式下面是一个头内容图示，使用字符A到M表示不同的区域AAAAAAAAAAABBCCDEEEEFFGHIIJJKLMMA表示帧同步，都为1，长度为11；B表示MPEG音频版本ID（00–MPEG2.5;01–保留；10–MPEG2;11–MPEG1）;C表示Layer描述，（00–保留；01-LayerIII；10–LayerII；11

4、-LayerI）；D表示校验位（0有跟16位CRC校验位；1无校验位）；E位率索引，长度为4，对不同的版本，不同层索引值表示不同的位率;单位KbitMPEG1LayerIMPEG1LayerIIMPEG1LayerIIIMPEG2,2.5LayerILayerII&LayerIII0000FREE0001323232328001064484048160011965648562401001286456643201011608064804001101929680964801112241129611256100025612811212

5、86410012881601281448010103201921601609610113522241921761121100384256224192128110141632025622414411104483843202561601111F采样频率，单位：HzBitsMPEG1MPEG2MPEG2.50044100220501102501480002400012000103200016000800011保留G填充位（0–无填充；1–额外的填充）H私有bit，用做特殊应用I声道（00–立体声；01–联合立体声；10–双声道；11–

6、单声道）；J扩展模式，仅在联合立体声有效K版权（0–无版权；1–有版权）；L原创（0–拷贝；1–原创）；M强调（00–无；01–50/15ms；10–保留；11–CCITJ.17）；2、2CRC校验如果帧头的校验位为0，则帧头后就有一个16位的CRC值，这个值是big-endian的值，把这个值和该帧通过计算得出的CRC值进行比较就可以知道该帧是否有效。2、3帧数据在帧头后边是SideInfo(姑且称之为通道信息)。对标准的立体声MP3文件来说其长度为32字节。通道信息后面是Scalefactor(增益因子)信息。当解码器在读到

7、上述信息后，就可以进行解码了。当MP3文件被打开后，播放器首先试图对帧进行同步，然后分别读取通道信息及增益因子等数据，再进行霍夫曼解码，至此我们已经获得解压后的数据。但这些数据仍然不能进行播放，它们还处于频域，要想听到歌曲还要将它由频域通过特定的手段转换到时域。接下来的处理分别为立体化处理；抗锯齿处理；IMDCT变换；IDCT变换及窗口化滑动处理。2、4ID3v1ID3v1标签用来描述MPEG音频文件。包含艺术家，标题，唱片集，发布年代和流派。另外还有额外的注释空间。位于音频文件的最后固定为128字节。可以读取该文件的最后这12

8、8字节获得标签。结构如下：AAABBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDEEEEFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF