基于stm32的软件音频解码库libmad移植手册

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1、原创教程UPMCU工作室Libmad音频解码库移植手册本手册由UPMCU工作室编写，若要转载请注明出处2012-8-12UPMCU工作室淘宝店：http://shop73275611.taobao.com1原创教程UPMCU工作室前言目前，网络上绝大都数关于MP3播放器的例子，大都采用vs1003这颗硬件解码芯片或者使用AT89C51SND1C这颗含有内部音频解码电路的NB单片机，软件音频解码的例子少之又少。UPMCU工作室的相关人员花了些时间、精力，研究了目前linux领域很常用的一个开源音频解码库——libmad的解码流程，并将其成功移植到裸奔的stm32

2、平台上。本着资源共享的奉献精神，本工作室将移植过程整理成手册，发布于网络，希望对大家有用。本手册移植工作所对应的软硬件平台如下：操作系统：windowsXP开发环境：MDKV4.23STM固件库版本号：V3.5.0主芯片：STM32F103RET6（512Kflash64KRAM）运行于72MDA芯片：PCM1770PW由于本人水平有限，文中若有不对的地方，欢迎拍砖。拍砖地址447926737wangkai@163.com1.Libmad简介LIBMAD是一个高质量的音频解码库，MAD的全称是MPEGAudioDecoder。LIBMAD目前支持MPEG-1、

3、低采样率的MPEG-2和MPEG2.5格式的LayerⅠ、LayerⅡ、LayerⅢ（即MP3）的解码。MAD具有如下特性：●高精度的24-BITPCM输出；●100%使用定点运算；●完全基于ISO/IEC标准；●支持GNUGPL协议。MAD完全采用C语言编写（里面的IMDCT部分和乘法运算可根据平台不同使用汇编来加快运算速度），它对MP3解码算法做了很多优化，非常适合在没有浮点支持的嵌入式环境下使用。利用MAD提供的API，我们可以很容易的实现音频解码。MAD的源码我们可以在http://sourceforge.net/projects/mad/files/

4、下载到。UPMCU工作室淘宝店：http://shop73275611.taobao.com2原创教程UPMCU工作室http://www.underbit.com/products/mad有关于libmad的介绍和其他相关的资料，其中madlld这个项目是一个libmad低层API的demon，我的解码工作就是移植libmad和利用madlld搭好的框架解析MP3数据得到PCM格式的数据。2.Libmad简单分析下载libmad-0.15.1b解压后除了msvc++这个文件夹，其他的都是单个文件。其中所有的.C、.H、.dat文件都是我们所需要的。minim

5、ad.c这个文件是对libmad高层API的使用示例，从代码中可以看到它是基于类unix平台的。大致瞅瞅，我们可以看到使用libmad，解码真的很简单！下图大致展示了MP3解码的流程：其中同步及差错检查包括了头解码模块，在主控模块开始运行后，主控模块将比特流的数据缓冲区交给同步及差错检查模块，此模块包含两个功能，即头信息解码及帧边信息解码，根据它们的信息进行尺度因子解码及哈夫曼解码，得出的结果经过逆量化，立体声解码，混淆缩减，IMDCT，频率反转，合成多相滤波这几个模块之后，得出左右声道的PCM码流，再由主控模块将其放入输出缓冲区输出到声音播放设备。下面我们主

6、要分析一下libmad里面用到的一些重要数据结构，这些都定义在mad.h文件中。structmad_stream{unsignedcharconst*buffer;/*inputbitstreambuffer*/unsignedcharconst*bufend;/*endofbuffer*/unsignedlongskiplen;/*bytestoskipbeforenextframe*/intsync;/*streamsyncfound*/unsignedlongfreerate;/*freebitrate(fixed)*/unsignedcharconst

7、*this_frame;/*startofcurrentframe*/unsignedcharconst*next_frame;/*startofnextframe*/structmad_bitptrptr;/*currentprocessingbitpointer*/UPMCU工作室淘宝店：http://shop73275611.taobao.com3原创教程UPMCU工作室structmad_bitptranc_ptr;/*ancillarybitspointer*/unsignedintanc_bitlen;/*numberofancillarybits

8、*/unsignedchar(*mai