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Player MP3 Portátil - PowerPoint PPT Presentation


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Player MP3 Portátil Indice Finalidade do MP3 Player; Padrão MP3; Sistema Player MP3 portátil; Partes do Player; Abordagens propostas; Projeto SoC; Usando um chip dedicado para decodificação; Usando um microprocessador DSP; Conclusões; Fontes. Finalidade do MP3 Player

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Presentation Transcript
indice
Indice
  • Finalidade do MP3 Player;
  • Padrão MP3;
  • Sistema Player MP3 portátil;
  • Partes do Player;
  • Abordagens propostas;
  • Projeto SoC;
  • Usando um chip dedicado para decodificação;
  • Usando um microprocessador DSP;
  • Conclusões;
  • Fontes.
finalidade do mp3 player
Finalidade do MP3 Player
  • Transforma um arquivo de som em formato MP3 para o formato PCM.
  • PCM é o sistema usado para reprodução do som.
  • O formato MP3 compacta os dados, garantindo uma redução na memória necessária para armazenamento dos arquivos.
  • Produzir, no processo, as menores perdas possíveis.
  • Baseado no modelo psicoacústico humano para produzir uma compressão de dados com mínimas perdas.
por qu compactar o formato pcm
Por quê Compactar o Formato PCM ?
  • Problemas com PCM:
    • Muitos dados são necessários para codificar um arquivo.
    • Ex: Uma gravação de 16 bits, com taxa de amostragem de 48 kHz em stereo consome 192kbytes por segundo de som.
    • Uma codificação MP3 pode transformá-lo em até 4kbytes por segundo.
padr o mp3
Padrão MP3
  • O MP3 é o layer três na codificação de som do padrão MPEG, definido na ISO11172-3, que prevê também codificação para vídeo.
  • Características principais:
    • Taxa de Transferência: 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 160, 192, 224, 256 e 320 kbps.
    • Taxa de Amostragem: 32, 48 e 44.1 kHz.
    • Modos: Stereo, Joint Stereo, Dual Channel, Single Channel.
padr o mp3 cont
Padrão MP3 (cont.)
  • Formato do Frame
padr o mp3 cont7
Padrão MP3 (cont.)
  • Formato do Frame
  • Processo de decodificação:

Bitstream

Sincronização e

Decodificação

MP3

padr o mp3 cont8
Padrão MP3 (cont.)
  • Formato do Frame
  • Processo de decodificação:

Bitstream

Sincronização e

Decodificação

Dequantização

MP3

padr o mp3 cont9
Padrão MP3 (cont.)
  • Formato do Frame
  • Processo de decodificação:

Bitstream

Sincronização e

Decodificação

Dequantização

Mapeamento

Freq => Tempo

PCM

MP3

padr o mp3 cont10
Padrão MP3 (cont.)
  • Decodificação do Frame
  • Frame composto por:
    • Header
    • Side Information
    • Main Data
  • Sincronização feita com trilho de 12 1s.
  • Side Information contém informações para decodificação
padr o mp3 cont11
Padrão MP3 (cont.)
  • Dequantização
    • Restabelecer os valores originais de atribuição energética de cada faixa de freqüências.
    • Equação:
padr o mp3 cont12
Padrão MP3 (cont.)
  • Mapeamento Frequencia => domínio tempo
padr o mp3 cont13
Padrão MP3 (cont.)
  • Dequantização, IMDCT e Filtro de Síntese exigem um grande número de cálculos.
  • Estimativa, segundo [1]
partes do player
Partes do Player
  • Porta de dados
  • Memória
  • Microprocessador
  • Display
  • Controles
  • Amplificador para fone de ouvido
  • Saída de Aúdio
  • Alimentação
fontes de dados
Fontes de Dados
  • Não fixos (CD-R / CD-RW / DVD-R / ZIP Disk / Flash Memory);
  • Fixo (IDE Hard Drive / SCSI Hard Drive);
  • Via Comunicação (Parallel Port, TCP/IP).
tipos de mem ria
Tipos de Memória
  • Em 64 MB de memória => 12 até 13 músicas;
  • Memória Flash Interna;
  • SmartMedia Card
    • Capacidade varia de 2MB até 128MB
tipos de mem ria cont
Tipos de Memória (cont)
  • CompactFlash Cards
    • Desenvolvida em 1994 pela Sandisk;
    • Utiliza um chip de controle, que permite um acréscimo de performance ao sistema;
    • Consiste em um pequeno circuito com memória Flash e um chip de controle dedicado;
    • Pode operar de 3.3V até 5V;
    • Possui uma capacidade que varia de 8MB até 192MB ;
abordagens propostas
Abordagens Propostas
  • Projetar um SoC
  • Selecionar um chip MP3 decoder;
  • Selecionar um microcontrolador DSP para implementar a decodificação MP3
projeto soc
Projeto SoC
  • Seleção de IPs necessários para integração no chip;
  • Permite maior flexibilidade, podendo ser adicionada outras funções;
  • Desvantagem é o maior tempo de projeto e o custo para desenvolver chip e o sistema;
  • Tensilica Inc. fornece um processador core – XTensa - que pode ser configurado para muitas aplicações DSP.
projeto soc cont
Projeto SoC (cont)
  • Core CS6002 MP3, desenvolvido pela Tensilica usando o processador XTensa;
  • Características:
    • 19,5 MIPS;
    • 17,5KBytes ROM para memória de código;
    • 15KBytes ROM para tabelas;
    • 13.5 Kbytes RAM;
    • Input Buffer recomendado de 2048 bytes;
    • Output Buffer recomendado de 6912 bytes
    • Saída em 16 bits;
chip decoder dedicado
Chip Decoder Dedicado
  • Alguns CIs encontrados:
    • STA013 (ST)
    • MAS 3507D (Micronas);
    • MAS 35x9F (Micronas);
    • VS1001 (VLSI Solution);
    • STA016T (ST);
slide23

Chip Decoder Dedicado (cont)

  • MAS 3507D (Micronas):
    • CI dedicado para decodificação MP3;
    • Processador DSP RISC;
    • Alimentação de 1 à 3.6 V;
    • Entrada do Bitstream por uma serial assincrona;
    • Informações disponíveis em um barramento I2C;
    • Sinal de saída do aúdio disponível em um barramento I2S.
chip decoder dedicado cont26
Chip Decoder Dedicado (cont)
  • MAS 35x9F (Micronas):
    • É um CODEC com conversor AD e DA interno;
    • Processador DSP RISC;
    • Consumo de potência abaixo de 70mW;
    • Amplificador para fone-de-ouvido;
    • Informações disponíveis em um barramento I2C;
usando um microcontrolador dsp
Usando um microcontrolador DSP
  • Segundo [1], onde foi analisado um projeto MP3 Player com as seguintes especificações:
    • Performance: Sample rate acima de 48kHz;
    • Fonte: Duas baterias AAA;
    • Peso: < 80g;
    • Volume: 65 x 90 x 17 mm3;
    • Taxa de transferência: 1.5 Mbps;
    • Suporte USB;
    • Memória expansível: acima de 32 MB;
usando um microcontrolador dsp cont
Usando um microcontrolador DSP (cont)
  • Sistema baseado em um microcontrolador DSP
    • DSP TMS320VC5409-80, com clock de 80MHz;
    • 32 MB de memória;
    • 32k x 32 bits RAM;
    • 16k x 16 bits ROM;
    • PCM1723 D/A;
    • TPA102 – Amplificador para fone;
    • USB;
    • Alimentação - Conversor DC/DC e regulador de tensão;
fontes
Fontes
  • [1] Portable MP3 Player Design – Chui Chung Lin ;
  • [2] Texas Instruments - www.dspillage.ti.com;
  • [3] Tensilica – www.tensilica.com;
  • [4] ISO/IEC 11172-3;