FPGA代做fpga音频ACC.docx

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1、代码设计说明I前提说明：*.cda格式，就是CD音轨。标准CD格式也就是44.1K的采样频率，速率88K/秒，16位量化位数，因为CD音轨可以说是近似无损的，因此它的声音基本上是忠于原声的，因此如果你如果是一个音响发烧友的话，CD是你的首选。CD光盘可以在CD唱机中播放，也能用电脑里的各种播放软件来重放。一个CD音频文件是一个*.cda文件，这只是一个索引信息，并不是真正的包含声音信息，所以不论CD音乐的长短，在电脑上看到的“*.cda文件”都是44字节长。不能直接的复制CD格式的*.cda文件到硬盘上播放，需要使用象EAC这样的抓音轨软件把CD格式的文件转换成WAV,这个转换过程如果光盘驱动

2、器质量过关而且EAC的参数设置得当的话，可以说是基本上无损抓音频。也就说，CD唱片中的文件,我们必须通过抓轨软件来获取其中的音频文件,仿真电脑上,然后我们才能进行后面的转换操作。那么也就是说,我们需要将CD中提取的音乐转换为AAC格式的音乐，然后在FPGA上进行播放，而在FPGA中播放，即对AAe进行解码。一所以，这个课题的主要工作，有如下几布脑,edCD唱片的音频提取，CD音乐本质是一种无损音乐，所以可以认为是原始的音乐信号。QQ12248-48052由音乐格式文件转换为AAC格式的音乐文件，然后发送到FPGA中进行播放。，通常情况下，CD中的信号一般情况下理解为无损音乐，通常为WAV音频信

3、号。/使用MAT1AB得到而音频方案的验证：我们首先通过MAT1AB进行方案的验证，即如何从CD文件得到AAC文件的一个流程。那么，这个情况下，我们的系统的框图如下所示：PCFPGA通过MAT1AB的仿真可知，由原始的WAV文件（CD抓轨得到），转换为AAC同时播放,他们的音效基本相同，然后看体积：国Aac.mat54KBMAT文件国CDmat460KBMAT文件体积只有原来的1/9,但音质基本不变。使用FPGA实现CD转AAC播放的功能为了方便的验证FPGA将CD文件转换为AAC文件的正确性,我在这里提供了一套AAC的编码译码的MAT1AB程序，用他来验证我们的FPGA程序的正确性。具体的验

4、证流程图如下所示：FRQ.I.S48JodimAAC处理AAC音频解码得到播放文件结果3入到MAT1AB以上就是整个程序设计的流程图。注意，由于CD表示的一种无损的音频信号，所以，在这里，我们使用WAV作为最后的抓轨后的数据来表示无损信号。上面的测试图，对于MAT1AB部分，我们直接使用园main_AAC.m进行仿真，验证,最后还得到了原始音频，AAC音频以及还原后的音频的部分波形图。下面进行FPGA的设计，即实现AAC音频文件的解码播放。在仿真验证阶段，我们主要通过读取WAV的文件的数据，进行AAC转换得到AAC音频数据，然后仿真的时候，将AAC音频数据的结果保存到文件中，再通过MAT1AB

5、中的亘FPGA_AAC_test.m这个文件，进行还原，从而验证AAC音频文件的正确性。然后仿真验证正确之后，我们需要设计一个接口，将电脑上的WAV文件发送到板子上,然后实时的转换为AAC音频文件。下面介绍一下，如何在FPGA中实现AAC解码播放。AAC解码的流程见本说明最后附录。由于AAC所有解码工具都是用的话，系统非常复杂，这里，我们使用较常用的几种，所以这里，我们设计的AAC音频解码结构如下图所示：其中，上图中的黑色部分是通常情况下AAC解码锁需要的模块，这里，我们就这对这几个模型进行设计。这里，主要需要设计的是哈弗曼解码，反量化，尺度因子调整，TNS和IDMCT这几个模块。这里，我们的

6、代码结构如下所示:FPGAFi1terBankIMDCT尺度因了调整逆量化CD抓轨得到AAC无噪声解码fpgaQQI22484808r-Fi1terBank尺度因子调整整个系统的构架如下所示：逆量化无噪声解码CD抓VI得到AACNIOS1I即，整个系统的工作，我们通过NIoS11软核进行控制。程序操作方法如下所示：这里，说明一下如何使用这个代码：具体的操作如下所示：一般将，音频信号导入到FPGA有两种方法，一种是通过USB接口进行数据的发送，一种是将音频保存到SD卡中，然后将SD卡插入到FPGA,一开始说用USB发送，但是考虑到使用USB发送的话，我们还需要在电脑上编写USB发送软件，这样就比较麻烦了，这里我们使用SD卡进行传输，这样，我们就不要编写软件了。