MPEG1 Layer3 (MP3)解码算法原理详解

最新推荐文章于 2025-05-28 09:48:37 发布

林伟

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分类专栏： linux音视频编解码文章标签： layer 算法 extension codec audio 数据结构

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/linweig/article/details/5582207

本文详细探讨了MPEG1 Layer3（MP3）的解码原理，涵盖了音频编码技术、数据结构以及解码算法的关键步骤，为理解音频编码技术提供了深入见解。

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本文介绍了符合ISO/IEC 11172-3(MPEG 1 Audio codec Layer I, Layer II and Layer
III audio specifications) 或 ISO/IEC 13818-3(BC Audio Codec)的音频编码原理。通过
madlib解码库进行实现。

1、程序系统结构

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。

2、主控模块

主控模块的主要任务是操作输入输出缓冲区，调用其它各模块协同工作。
其中，输入输出缓冲区均由DSP控制模块提供接口。
输入缓冲区中放的数据为原始mp3压缩数据流，DSP控制模块每次给出大于最大可能帧长度的一块缓冲区，这块缓冲区与上次解帧完后的数据（必然小于一帧）连接在一起，构成新的缓冲区。
输出缓冲区中将存放的数据为解码出来的PCM数据，代表了声音的振幅。它由一块固定长度的缓冲区构成，通过调用DSP控制模块的接口函数，得到头指针，在完成输出缓冲区的填充后，调用中断处理输出至I2S接口所连接的音频ADC芯片（立体声音频DAC和DirectDrive耳机放大器）输出模拟声音。

3、同步及差错检测