MP3 bezeichnet heute üblicherweise den ISO/IEC-Standard zur Datenreduktion von digitalen Audiosignalen. Mit MPEG Audio Layer-3 (MP3) ist es möglich Musiksignale auf ca. 8% der sonst notwendigen Datenmenge zu komprimieren, ohne das Hörerlebnis merklich zu trüben.

Inhaltsverzeichnis 1 MP3/AAC-Decoder in Software 2 OGG Vorbis-Decoder in Software 3 Hardware-Decoder-ICs zum Anschluß an Mikrocontroller 3.1 Vergleich 3.2 VS1001 3.3 STA015 3.4 MAS3587F 3.4.1 Features 3.4.2 Schnittstellen 3.4.3 sonstige Funktionen 3.5 AT89C51SND1C 4 Weblinks

[bearbeiten] MP3/AAC-Decoder in Software

MP3 lässt sich schon auf kleinen ARM-Controllern in Software dekodieren. Das Helix Datatype-Projekt stellt einen MP3-Decoder mit optimierten ARM-Assemblerroutinen als Open Source zur Verfügung. Ein AT91SAM7 (ARM7TDMI) mit 55 MHz ist damit ungefähr zur Hälfte ausgelastet, der RAM-Bedarf liegt bei ca. 30-40 kB. Bei Helix findet man auch einen AAC ("MP4")-Decoder, der ähnlich viel RAM und nur wenig mehr Rechenleistung benötigt. Ein MP3/AAC-Player-Projekt basierend auf diesen Decodern wird auf der Seite ARM MP3/AAC Player vorgestellt.

Ein weiterer ARM-optimierter Decoder ist MAD, der auch MPEG Layer 1 und 2 decodieren kann, jedoch etwas höhere Ansprüche an Rechenleistung und RAM stellt.

[bearbeiten] OGG Vorbis-Decoder in Software

Für OGG Vorbis existiert mit Tremor ein u.a. für ARM optimierter Decoder, der ohne Floating Point auskommt. Das Problem dieses Decoders ist, dass er intensiv Gebrauch von dynamischer Speicherverwaltung (malloc, calloc) macht. Dadurch ist der Speicherbedarf schlecht abschätzbar und es treten Speicherlecks und Fragmentierung auf. Der Rechenaufwand ist höher als beim Helix-Decoder.

Die Version im offiziellen Repository wird nicht mehr gepflegt, als Startpunkt sollte man besser den Tremor-Sourcecode aus dem Rockbox-SVN (svn://svn.rockbox.org/rockbox/trunk) nehmen.

[bearbeiten] Hardware-Decoder-ICs zum Anschluß an Mikrocontroller

[bearbeiten] Vergleich

Der VS1005 wird voraussichtlich Ogg en- und decoden können. Außerdem wird ein FM Tuner integriert sein.

Chip	VS1001k	VS1002d	VS1011b	VS1003	VS1053b	MAS 3507D	MAS 3587F	STA013	STA015	STA016
Hersteller	VLSI	VLSI	VLSI	VLSI	VLSI	Micronas	Micronas	ST Microelectronics	ST Microelectronics	ST Microelectronics
Datasheet/Links	[1]	[2]	[3]	[4]	[5]	?	[6] [7]	[8] [9] [10]	[11]	[12]
Output	mit Stereo Earphone driver	mit Stereo Earphone driver	mit Stereo Earphone driver	mit Stereo Earphone driver	mit Stereo Earphone driver	?	mit Stereo Headphone Amplifier, S/PDIF-OUT	z.B. CS4334	z.B. CS4340	?
Input	?	?	?	Mic in, Line in (mono)	Mic in, Line in (stereo)	?	2x S/PDIF-IN, I2S, SDI, Line-IN, Mic-IN	?	?	?
Käuflich	[13] VS 1001K-S 13,85€	?	[14] VS 1011B-S 12,50€	[15] VS 1003B-L 19,30€	[16] VS 1053B 17,85€	[17] MAS 3507 D-G12 19,80€	[18] MAS 3587 F-QI 24,80€	[19] STA 013 25,00€	?	?
Bus	SPI	SPI UART	SPI	SPI UART	SPI UART	?	I2C PIO	I2C	I2C SPI PIO	I2C
Allgemeines	MP3	MP3	MP3	MP3, WMA, MIDI	MP3, WMA, MIDI, OGG	?	MP3 de- und encoden	MP3	MP3 de- und encoden	?

[bearbeiten] VS1001

Hersteller: VLSI

Der VS1001 ist ein Hardware-MP3-Decoder mit einem seriellen SPI-Interface und einem eingebauten DA-Wandler.

[bearbeiten] STA015

Hersteller: ST Microelectronics

Dieser IC vereint die Möglichkeit, MP3-Datenströme bis 320kBit zu dekodieren und digitale unkomprimierte Datenströme in das MP3-Format zu verwandeln. Beim Decodieren erlaubt der STA015 den direkten Anschluss eines DAC durch ein serielles PCM-Interface. Die zu dekodierenden Daten erhält er via SPI und die Steuersignale via I2C. Falls er Daten komprimiert, stellt er diese an einem parallelen 8 Bit Port bereit. Dieser IC ist beispielsweise auf MP3-Playern verbaut, die an Siemens-Handys angeschlossen werden. Dort befindet sich auch ein CS4340 (DAC). Siehe Siemens MP3 Player.

[bearbeiten] MAS3587F

Hersteller: Micronas

Distributor: z.B. Rutronik

Erhältlich im PLQFP64, PMQFP64 und PQFN64 Gehäuse.

[bearbeiten] Features

• MPEG 1/2 layer 3 Encoder mit bis zu 192kbit/s
• MPEG 1/2 layer 2 and layer 3 Decoder
• Auslesen des ID3 Tags

[bearbeiten] Schnittstellen

• 2 serielle (I2S und andere Formate)
• 1 parallele
• I²C zur Steuerung
• S/PDIF Ein- und Ausgang

[bearbeiten] sonstige Funktionen

• zwei DC/DC Konverter
• Batterie Monitor
• Mikrofonverstärker
• Stereo AD-Wandler
• Stereo DA-Wandler
• 16Ω Kopfhörer Verstärker

[bearbeiten] AT89C51SND1C

Eigenständiger Microcontroller inklusive MP3-Codec, USB, IDE, UART, etc. z.B. bei Farnell zu erwerben.

[bearbeiten] Weblinks

• zahlreiche Beiträge zum Thema MP3 im Forum
• ...und in der Codesammlung
• Fraunhofer IIS - der "Geburtsort" von MP3
• Anleitung für harddisk mp3 Player mit Atmel AVR
• Allgemeine Infos zu MP3
• MPEG Audio Frame Header by Konrad Windszus auf Codeproject.com (Infos und Beispielcode u.a. zur Schätzung der Spieldauer/Länge bei VBR Codierung. Windows MFC / C++)