MP3

2015-06-17T14:03:42Z

Haraldkipp: Hasi-Talk hinzugefügt

MP3 bezeichnet heute üblicherweise den ISO/IEC-Standard zur Datenreduktion von [[digital]]en Audiosignalen. Mit [http://www.cselt.it/mpeg/ MPEG] Audio Layer-3 (MP3) ist es möglich Musiksignale auf ca. 8% der sonst notwendigen Datenmenge zu komprimieren, ohne das Hörerlebnis merklich zu trüben.

== MP3/AAC-Decoder in Software ==

'''MP3''' lässt sich schon auf kleinen ARM-Controllern in Software dekodieren. Das [https://helixcommunity.org/projects/datatype/ Helix Datatype-Projekt] stellt einen MP3-Decoder mit optimierten ARM-Assemblerroutinen als Open Source zur Verfügung. Ein [[AT91SAM|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 [http://www.underbit.com/products/mad/ MAD], der auch MPEG Layer 1 und 2 decodieren kann, jedoch etwas höhere Ansprüche an Rechenleistung und RAM stellt.

== OGG Vorbis-Decoder in Software ==

Für OGG Vorbis existiert mit [http://xiph.org/vorbis/ 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.

== Hardware-Decoder-ICs zum Anschluß an Mikrocontroller ==
=== Vergleich ===
Der VS1005 wird voraussichtlich Ogg en- und decoden können. Außerdem wird ein FM Tuner integriert sein.

{| border="1" cellspacing="0"
!Chip
|| VS1001k
|| [[Vs1002 | VS1002d]]
|| VS1011b
|| VS1003
|| VS1053b
|| MAS 3507D
|| MAS 3587F
|| STA013
|| STA015
|| STA016
|-
!Hersteller
|| [http://www.vlsi.fi VLSI]
|| [http://www.vlsi.fi VLSI]
|| [http://www.vlsi.fi VLSI]
|| [http://www.vlsi.fi VLSI]
|| [http://www.vlsi.fi VLSI]
|| [http://www.micronas.com Micronas]
|| [http://www.micronas.com Micronas]
|| [http://www.st.com ST Microelectronics]
|| [http://www.st.com ST Microelectronics]
|| [http://www.st.com ST Microelectronics]
|-
!Datasheet/Links
|| [http://www.vlsi.fi/datasheets/vs1001.pdf]
|| [http://www.vlsi.fi/datasheets/vs1002.pdf]
|| [http://www.vlsi.fi/datasheets/vs1011.pdf]
|| [http://www.vlsi.fi/datasheets/vs1003.pdf]
|| [http://www.vlsi.fi/datasheets/vs1053.pdf]
|| ?
||[http://www.micronas.com/products/documentation/consumer/mas3587f/downloads/mas3587f_2pd.pdf] [http://www.micronas.com/products/documentation/multimedia/mas3587f/index.php]
|| [http://www.st.com/stonline/books/pdf/docs/6399.pdf] [http://www.st.com/stonline/prodpres/dedicate/mp3/sta013.htm] [http://www.pjrc.com/tech/mp3/sta013.html]
|| [http://www.st.com/stonline/books/pdf/docs/7042.pdf]
|| [http://www.st.com/stonline/books/pdf/docs/7816.pdf]
|-
|Output
|| mit Stereo Earphone driver
|| mit Stereo Earphone driver
|| mit Stereo Earphone driver
|| mit Stereo Earphone driver
|| mit Stereo Earphone driver
|| [[I2S]]
|| mit Stereo Headphone Amplifier, S/PDIF-OUT
|| z. B. CS4334
|| z. B. CS4340
|| ?
|-
|Input
|| SDI
|| Mic in (mono)
|| ?
|| Mic in, Line in (mono)
|| Mic in, Line in (stereo)
|| [[SPI]]
|| 2x [[S/PDIF]]-IN, [[I2S]], SDI, Line-IN, Mic-IN
|| ?
|| ?
|| ?
|-
|Käuflich
|| [http://www.reichelt.de] VS 1001K-S 13,85€
|| [http://shop.embedded-projects.net] MP3 Player Projekt (MOD-MP3) 29,90€
|| [http://www.reichelt.de] VS 1011E-S 13,05€
|| [http://www.segor.de] VS 1003B-L 19,30€
|| [http://www.egnite.de] VS 1053B 17,85€
|| 2006 Abgekündigt
|| [http://www.segor.de] MAS 3587 F-QI 24,80€
|| [http://www.segor.de] STA 013 25,00€
|| ?
|| ?
|-
|Bus
|| [[SPI]]
|| [[SPI]] [[UART]]
|| [[SPI]]
|| [[SPI]] [[UART]]
|| [[SPI]] [[UART]]
|| [[I2C]]
|| [[I2C]] [[PIO]]
|| [[I2C]]
|| [[I2C]] [[SPI]] [[PIO]]
|| [[I2C]]
|-
|Allgemeines
|| MP3
|| MP3
|| MP3
|| MP3, WMA, MIDI
|| MP3, WMA, MIDI, OGG Vorbis, LC-AAC, HE-AAC
|| MP3 decodieren - DSP lässt sich aber durch SW-upload auch umprogrammieren
|| MP3 de- und encoden
|| MP3
|| MP3 de- und encoden
|| ?
|}

=== VS1001 ===

Hersteller: [http://www.vlsi.fi VLSI]

Der VS1001 ist ein Hardware-MP3-Decoder mit einem seriellen [[SPI]]-Interface und einem eingebauten [[DA-Wandler]]. Die vielen VS10xx Varianten sind von der Ansteuerung her recht ähnlich. Siehe auch die Erklärung zur Ansteuerung eines [[Vs1002]].

=== STA015 ===

Hersteller: [http://www.st.com ST Microelectronics]

Dieser IC vereint die Möglichkeit, MP3-Datenströme bis 320kBit zu dekodieren und digitale unkomprimierte Datenströme in das ADPCM 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]].

=== MAS3587F ===

Die MP3 Decoder Chips von Micronas sind 2006 komplett abgekündigt worden.

Hersteller: [http://www.micronas.com Micronas]

Distributor: z. B. [http://www.rutronik.de Rutronik]

Erhältlich im PLQFP64, PMQFP64 und PQFN64 [[IC-Gehäuseformen|Gehäuse]].

==== Features ====
* [[MP3|MPEG 1/2 layer 3]] Encoder mit bis zu 192kbit/s
* MPEG 1/2 layer 2 and layer 3 Decoder
* Auslesen des ID3 Tags

==== Schnittstellen ====
* 2 serielle (I2S und andere Formate)
* 1 parallele
* [[I²C]] zur Steuerung
* S/PDIF Ein- und Ausgang

==== sonstige Funktionen ====
* zwei DC/DC Konverter
* Batterie Monitor
* Mikrofonverstärker
* Stereo [[AD-Wandler]]
* Stereo [[DA-Wandler]]
* 16Ω Kopfhörer Verstärker

=== AT89C51SND1C ===
Eigenständiger Microcontroller inklusive MP3-Codec, USB, IDE, UART, etc.
z. B. bei Farnell zu erwerben.
Hinweis (Stand August 2009): bei Farnell nicht mehr verfügbar, da abgekündigt.

== Weblinks ==
* zahlreiche Beiträge zum Thema MP3 [http://www.mikrocontroller.net/forum/1?filter=MP3* im Forum]
* ...und [http://www.mikrocontroller.net/forum/4?filter=MP3* in der Codesammlung]
* [http://www.iis.fraunhofer.de/de/bf/amm/mp3history.html Fraunhofer IIS - der "Geburtsort" von MP3]
* [http://www.fh-jena.de/contrib/fb/et/personal/ansorg/mp3/mp3_2_res.htm Allgemeine Infos zu MP3]
* [http://www.codeproject.com/KB/audio-video/mpegaudioinfo.aspx 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++)
* [http://de.slideshare.net/hybr1s/eine-cpu-kann-rechnen-aber-ein-dsp-kann-zaubern Eine CPU kann rechnen, aber ein DSP kann zaubern] Vortrag vom 21.08.2014 im Hackspace Siegen (Hasi)

[[Category:Audio]]
[[Category:Bauteile]]

Benutzer:Haraldkipp

2015-06-17T13:53:15Z

Haraldkipp: Vorstellung meiner Person

[[Datei:HaraldKipp.jpg|miniatur]]

In den 70er Jahren begann ich meine ersten Programme auf einen Intel 8008 Mikrocontroller zu erstellen. Sehr früh faszinierten mich globale Netzwerke, zunächst UUCP, dann FidoNet und schließlich das Internet. Seit dem Jahr 2000 beschäftige ich mich als dessen Gründer mit dem Ethernut Open Source Hardware und Software Projekt. Seit 1997 bin ich Geschäftführer der egnite GmbH.

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2015-06-17T13:52:41Z

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