轻量级 MP3 解码库，mp3软件解码算法minimp3在mcu上的应用，mcu解码mp3

简介

Minimp3 是一个轻量级的 MP3 解码库，用于解码 MP3 音频文件，主要以简单、快速、占用内存少为特点。它是用纯 C 语言编写的，旨在嵌入式系统和资源有限的设备中使用。Minimp3 的设计目标是尽可能减少代码体积和运行时内存消耗，同时保持对 MP3 格式的高效解码。

Minimp3 的特点：

1、小巧轻量：源代码体积极小，仅几百行代码，适合在资源受限的环境中使用。
2、跨平台：可以在多种平台（包括嵌入式系统、移动设备、桌面应用等）上运行。
3、无需依赖库：不依赖于其他外部库，独立运行。
高效：具有高效的解码性能，能在低功耗设备上快速解码 MP3 文件。
4、支持多种采样率和比特率：支持各种标准的 MP3 比特率（如 VBR、CBR）和采样率。
5、开源：Minimp3 是开源的，可以自由使用和修改。

使用方法：

1.使用 Minimp3 解码 MP3 文件通常需要进行以下步骤：
2.初始化解码器。
3.读取 MP3 数据流。
4.解码音频帧。
5.获取解码后的 PCM 音频数据，用于进一步处理或播放。

minimp3使用示例

示例1

#include "minimp3.h"
#include "minimp3_ex.h"

mp3dec_t mp3d;
mp3dec_file_info_t info;

if (mp3dec_load(&mp3d, "yourfile.mp3", &info, NULL, NULL)) {
    printf("Error loading MP3 file.\n");
    return -1;
}

// PCM 数据已经解码，存储在 info.buffer 中，可以进行播放或保存。

示例2

#include "minimp3.h"
#include "ff.h"     // FatFs 文件系统库
#include <stdint.h>

mp3dec_t mp3d;               // MP3 解码器结构体
mp3dec_frame_info_t info;     // MP3 帧信息
short pcm[MINIMP3_MAX_SAMPLES_PER_FRAME];  // 用于存储解码后的 PCM 数据

// 解码 MP3 文件函数，使用 FatFs
void decode_mp3(const char *filename) {
    FRESULT fr;          // 文件操作结果
    FIL file;            // FatFs 文件对象
    UINT bytes_read;     // 实际读取的字节数
    BYTE buffer[4096];   // MP3 数据缓冲区
    UINT bytes_left = 0; // 缓冲区内未处理的数据量
    const BYTE *data;    // 指向当前解码位置

    // 打开 MP3 文件
    fr = f_open(&file, filename, FA_READ);
    if (fr != FR_OK) {
        printf("无法打开文件: %s\n", filename);
        return;
    }

    // 初始化 MP3 解码器
    mp3dec_init(&mp3d);

    // 读取和解码 MP3 文件
    do {
        // 读取文件到缓冲区
        fr = f_read(&file, buffer + bytes_left, sizeof(buffer) - bytes_left, &bytes_read);
        bytes_read += bytes_left;  // 加上未处理的数据
        data = buffer;             // 指向缓冲区开头

        while (bytes_read > 0) {
            // 解码 MP3 帧
            int samples = mp3dec_decode_frame(&mp3d, data, bytes_read, pcm, &info);
            if (info.frame_bytes == 0) {
                break;  // 文件尾部或帧错误
            }

            // 移动数据指针
            data += info.frame_bytes;
            bytes_read -= info.frame_bytes;

            if (samples > 0) {
                // PCM 数据已解码并存储在 pcm 数组中，可以进一步处理或播放
            }
        }

        // 把未处理的数据移到缓冲区开头（如果有剩余）
        bytes_left = bytes_read;
        if (bytes_left > 0) {
            memmove(buffer, data, bytes_left);
        }

    } while (fr == FR_OK && bytes_read > 0);

    // 关闭文件
    f_close(&file);
}

int main() {
    // 初始化 FatFs 和其他硬件部分（如 SD 卡）
    // ...

    // 调用解码函数，传入 MP3 文件路径
    decode_mp3("example.mp3");

    // 其他任务或进入低功耗模式
    // ...

    return 0;
}

代码说明

FatFs 文件系统：通过 f_open 打开 MP3 文件，f_read 读取 MP3 数据，并使用 f_close 关闭文件。
Minimp3 解码：每次从 FatFs 读取的数据块都会通过 mp3dec_decode_frame 解码，生成 PCM 音频数据。解码后的 PCM 数据存储在 pcm 数组中，可以用于播放或进一步处理。
流式解码：因为 MP3 文件比较大，通常无法一次性加载到内存中。因此，代码采用了流式解码方式，每次读取一块数据并逐帧解码。

总结

通过结合 Minimp3 和 FatFs，您可以在嵌入式设备上实现轻量、高效的 MP3 解码。FatFs 提供了对存储设备的文件访问功能，而 Minimp3 则负责将 MP3 文件解码为 PCM 数据，便于后续的音频处理或播放。这种方案非常适合资源受限的嵌入式项目，尤其是在使用 SD 卡存储音频的场景中。

minimp3开源库

https://github.com/lieff/minimp3