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摘 要

MP3是一种比较高质量的音频压缩技术，它可以将一段音频以1:10甚至1:12的比例进行压缩，由于人耳对高频的声音信号不敏感，将高频信号以大压缩率进行压缩，对低频信号进行小压缩比进行压缩，从而达到减少数据量的目的，以此来减小文件的大小。这种压缩方式不仅减少了数据量，而且对于普通用户而言，音频质量并没有明显的下降。

随着移动网络技术的不断发展，人们的压力也越来越大，放松就显得很有必要，而一款网络MP3就显得很有必要了。由于MP3压缩技术的优越性，使得音频文件的大小满足人们需求，这也使得人们可以随时随地听到动人的声音。

本文主要实现了一款网络MP3播放器的设计，它基于搭载arm9的mini2451开发板，采用Qt语言进行编程，充分利用Qt中优秀的信号(Signal)/槽(Slot)机制实现对象间的通信。然后，再对MP3文件进行解码生成PCM数据，再将PCM数据传输给声卡，以此来播放音频文件。

关键词：MP3播放器 S3C2451 Qt 嵌入式Linux

Design of Network MP3 Based on Arm9

Abstract

MP3 is a relatively high quality audio compression technology, it can be a piece of audio to 1:10 or even 1:12 ratio of compression, because the human ear is not sensitive to high-frequency sound signals, the high-frequency signal is compressed at a large compression ratio, and the low-frequency signal is compressed at a small compression ratio, in order to achieve the purpose of reducing the amount of data, in order to reduce the size of the file. This compression not only reduces the amount of data, but also for ordinary users, the audio quality and no significant decline.

With the continuous development of mobile network technology, people's pressure is also growing, relaxation is necessary, and a network of MP3 is very necessary. Due to the superiority of MP3 compression technology, the size of audio files to meet people's needs, which also allows people to hear anytime, anywhere moving voice.

This article mainly to achieve a network of MP3 player design, which is based on equipped arm9 mini2451 development board, using Qt language programming, make full use of Qt in the excellent signal (Signal) / slot (Slot) mechanism to achieve communication between objects . Then, the MP3 file is decoded to generate PCM data, and PCM data is transmitted to the sound card, in order to play the audio file.

Key Words: MP3 Player; S3C2451; Qt; Embedded Linux

目录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

目录 Ⅲ

第一章 绪论 1

1.1 音频压缩技术 1

1.2 嵌入式系统 2

1.2.1 嵌入式系统定义 2

1.2.2 嵌入式系统特点 2

1.2.3 常见嵌入式系统 2

1.3 主要工作内容 3

第二章 MP3编解码原理 4

2.1 MP3编解码原理概述 4

2.2 MP3编码原理 4

2.2.1 MP3编码流程 4

2.2.2 子带滤波器排 5

2.2.3 第二声音心理模型 5

2.2.4 位元分配 8

2.2.5 非均匀量化 9

2.2.6 位元串格式 9

2.3 MP3解码原理 10

第三章 开发平台与环境建立 15

3.1 软件开发平台构建 15

3.1.1 嵌入式系统选择 15

3.1.2 Qt开发环境建立 15

3.1.3 交叉编译环境建立 16

3.2 硬件开发平台 16

3.3 开发流程 16

第四章 网络MP3的设计与实现 18

4.1 网络MP3的设计 18

4.2 模块说明 19

4.2.1FTP模块 19

4.2.2 MP3解码模块 20

4.2.3 音频驱动模块 21

4.2.4 按钮设计 22

4.3 mini2451配置 24

4.3.1 QT/E4.8.5的移植 24

4.3.2 tslib的移植 26

第五章 系统功能测试 28

5.1 软件测试方法 28

5.2 网络MP3的测试 28

第六章 总结与展望 31

参考文献 32

致谢 34

1. 绪论
   1. 音频压缩技术

音频压缩是将模拟信号转换为数字信号并通过网络传输，保证音频数据的快速传输、低消耗、保证语音质量的一种方法。在实际选择的语音压缩算法中，应考虑多种因素。比如，采用高比特率压缩的语音品质较为良好，但是网络带宽占用高；而太低的比特率压缩又使得音频质量下降。因此选择压缩算法的原则是：在音频质量得到保证的情况下，尽量采用低比特率来压缩音频。

下面以一首歌曲为例，一首歌曲的时长大约为4分钟，为了用户的体验，传输速率需要达到1.4Mbit/s，这样一首歌就需要多于40M的空间来存储。如此大量的数据传输在网络中对传输速率有着很高的要求，所以对音频的压缩就必不可少了。

在音频压缩领域，根据数据的损失，可以分为两类：

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