网络收音机1--音频编程.ppt

一、网络收音机 基于linux的网络收音机的设计与实现 网络收音机 豆瓣电台图片 人人电台图片 网络收音机—从用户的角度 网络收音机特性介绍 拥有自己的账户 用户可以指定收听某一类音乐 70、80、90… 华语、欧美、粤语、日韩… 民谣、轻音乐、电子、说唱、电影原声… 标出喜欢的音乐 用户无法选择具体的一首音乐，但可以标出哪些歌是自己喜欢的，服务器根据用户的喜好情况，有选择的向用户推荐歌曲。 网络收音机—开发者的角度 需要的技术知识 音频播放 alsa音频播放（alsa） MP3解码（mad） 网络下载 下载播放列表（xml） 下载MP3文件（curl） 多线程/多进程 边下载边播放（pthread） QT编程 图形界面（qt） Linux下的音频播放 ALSA音频系统 本章简介 本章着重阐述了Linux下音频设备的编程方法。 音频信号的数字化和相关概念 Linux音频驱动的相关知识 Linux下音频设备编程的方法 Linux音频编程实例 声音如何转换成数字信号 音频信号是一种连续变化的模拟信号，但计算机只能处理和记录二进制的数字信号，所以由自然音源得到的音频信号必须经过一定的转换，成为数字音频信号之后，才能被计算机进一步处理。这一过程被称为模/数转换(A/D)。 采样量化 A/D转换器每秒钟上万次的速率对声波进行采样，每个采样点都记录下了原始模拟声波在某一时刻的状态，通常称之为样本（sample），每一秒中所采样的数目称为采样频率，通过将一连串连续的样本连接起来，就可以在计算机中描述一段声音了。 采样量化 对于采样过程中的每一个样本来说，数字音频系统会分配一定存储位来记录声波的振幅，一般称之为采样分辩率或者采样精度，采样精度越高，声音还原时就会越细腻。 音频编程 对于Linux下进行音频编程的程序员来说，最重要的是理解两个关键步骤： 采样：每隔一段时间就读一次声音信号的幅度 量化：将采样得到的声音信号幅度转换为数字 从本质上讲，采样是将时间数字化，量化是将幅度数字化。 音频技术指标 采样和量化的技术指标 采样频率 采样位数 声道数 采样频率 采样频率 采样频率是指将模拟声音波形进行数字化时，每秒钟抽取声波幅度样本的次数。 采样理论： 如果对某一模拟信号进行采样，则采样后可还原的最高信号频率只有采样频率的一半，或者说只要采样频率高于输入信号最高频率的两倍，就能从采样信号系列重构原始信号。 采样频率 采样频率 采样频率 采样频率 正常人的听觉频率范围大约在20Hz~20000Hz，根据采样理论，采样频率在40kHz左右就可以保证声音不失真。 常用的音频采样频率有8kHz、11.025kHz、22.05kHz、16kHz、37.8kHz、44.1kHz、48kHz等。如果采用更高的采样频率，就可以达到DVD的音质。 人说话声音频率一般在300－700Hz 采样位数 采样位数： 对模拟音频信号的幅度进行数字化，它决定了模拟信号数字化以后的动态范围，常用的有8位、12位和16位。 采样位数，对音频的描述就越细，数字化后的音频信号就越可能接近原始信号，但所需要的存储空间也就越大。 采样位数 采样位数： 声道数 声道数： 反应音频数字化质量的一个重要因素，它有单声道和双声道之分。 双声道又称立体声，在硬件中有两条线路，音质和音色都要优于单声道，但数字化后占据的存储空间的大小要比单声道多出一倍。 Linux音频系统 -- OSS OSS （Open Sound System） 最早为Unix系统提供统一的数字音频架构 为绝大多数声卡提供统一的编程接口 Linux内核中的代码为开源，其余部分以二进制形式提供 由于其代码不支持开源协议，最终Linux选择ALSA代替OSS作为其音频系统。 Linux音频系统 -- ALSA ALSA（Advanced Linux Sound Architecture）高级声音架构的简称。 全部开源 支持几乎所有的音频硬件设备 模块化声卡驱动 支持多核和多线程 提供alsa-lib 支持OSS API 在Linux2.6内核中ALSA成为默认的音频系统，用来代替原来内核中的OSS系统 ALSA的历史 ALSA项目源于Jaroslav Kysela缩写的声卡驱动。 1998年之前，该项目一直为Gravis UltraSound（声卡）开发驱动， 2002年被引入Linux内核版本2.5(测试版) 从Linux2.6内核开始ALSA成为Linux内核中默认的标准音频驱动程序集，OSS被标记为废弃。 ALSA主页： /main/index.php/Main_Page ALSA体系结构 ALSA是一个先进的Linux声音体系。它包括内