基于labview的多媒體播放器及K歌之王課程設計實驗報告

1、測量總線與虛擬儀器期末綜合設計報告設計題目多媒體播放器及K歌之王班 級13級姓 名學 號指導老師設計時間2016-2017學年第1學期成 績 1、 摘要本次所做的虛擬儀器多媒體播放器，是基于labview控件Windows Media Player，通過labview對其進行功能擴展。該虛擬儀器具備播放Windows Media Player所支持的所有格式音頻或者視頻文件，在此基礎上利用本機電腦自帶的聲卡，實現(xiàn)了時下所流行的“K歌”聲音的錄制和存儲回放。本多媒體播放器功能完備，雖然程序?qū)崿F(xiàn)復雜，但是用戶界面操作簡單，運行穩(wěn)定。2、 系統(tǒng)總體設計2.1、系統(tǒng)硬件隨著技術的不斷發(fā)展，目前數(shù)據(jù)采集

2、技術已經(jīng)日趨成熟， 專業(yè)的數(shù)據(jù)采集卡都已經(jīng)具備完整的數(shù)據(jù)采集和處理電路，精確度也在不斷地提高，但是其市場價格都普遍偏高，而如今具有DSP（數(shù)字信號處理）技術的PC聲卡的性能已經(jīng)很高，完全可以成為一個成熟的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)， 可以很好地適應各種不同的場合， 并且具有操作簡單、價格低廉、 通用性強、 穩(wěn)定實用以及驅(qū)動程序升級方便等一系列優(yōu)點。本系統(tǒng)硬件采用PC機自帶的聲卡作為聲音信號的數(shù)據(jù)采集卡，它是實現(xiàn)聲波與數(shù)字信號互相轉(zhuǎn)換的一種硬件，它搭載的 A /D 和 D /A 轉(zhuǎn)換器可以很方便地實現(xiàn)模擬信號和數(shù)字信號的相互轉(zhuǎn)換。由于聲卡采用直接內(nèi)存讀?。―MA）方式傳送數(shù)據(jù)，因此能夠極大的降低了CPU的占用

3、率，而且其具有 16 位的 A/D 轉(zhuǎn)化精度 ，比通常 12 位 A/D 卡的精度高 ，對于許多工程測量和科學實驗來說都是足夠高的 ，其價格卻比后者便宜得多 ，完全符合本系統(tǒng)設計要求。聲卡質(zhì)量評價的標準主要有采樣頻率、分辨率、復音數(shù)量、聲道數(shù)量、信噪比和總諧波失真等，其主要的參數(shù)介紹如下：采樣頻率：即每秒鐘所能采集到的聲音樣本的數(shù)量。通常情況下標準的采樣頻率有11.025KHz、22.05KHz、和44.1KHz三種。還有更高的采樣頻率可以保證聲音的高保真，目前PC機上的聲卡可以實現(xiàn)最高96KHz的采樣頻率，但是這樣會占用更多的存儲空間。22.05KHz的采樣頻率是常用的，44.1KHz已是C

4、D音質(zhì)，由于人耳的分辨率很有限，太高的頻率并不能分辨出來，超過48KHz或96KHz的采樣對人耳已經(jīng)沒有意義。本VI的采樣頻率取22.05KHz。分辨率：也就是采樣位數(shù)，也指量化精度，是指模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號的二進制位數(shù)，就是在聲音信號轉(zhuǎn)換過程中A /D 和 D /A的精度，目前常用的采樣位數(shù)有、12和16，目前最高可以實現(xiàn)32位的采樣位數(shù)，高采樣位數(shù)代表著高保真度，同時也會增加數(shù)據(jù)的處理量。每個采樣數(shù)據(jù)記錄的是振幅, 采樣精度取決于采樣位數(shù)的大小，16位的采樣位數(shù)(也就是2字節(jié))可以細到65536 個數(shù),這已是 CD 標準了；32位的采樣位數(shù)（也就是4字節(jié)）能把振幅細分到 42949672

5、96 個等級, 實在是沒必要了。因此本VI采樣位數(shù)取16位。通道數(shù)量：即聲音的通道的數(shù)目。常有單聲道和立體聲之分，單聲道的聲音只能使用一個喇叭發(fā)聲（有的也處理成兩個喇叭輸出同一個聲道的聲音），立體聲可以使兩個喇叭都發(fā)聲（一般左右聲道有分工） ，更能感受到空間效果。本VI選擇2個通道數(shù)量。2.2、軟件架構程序整體設計思路及功能介紹：該虛擬儀器多媒體播放器，主要用于播放已存儲計算機磁盤中的音樂文件和視頻文件，它是將播放器的系統(tǒng)裝入計算機，以通用的計算機硬件及操作系統(tǒng)為依托，實現(xiàn)音樂及視頻播放功能的。同時，通過聲卡對聲音進行采集處理儲存后實現(xiàn)“K歌”。VI程序設計里，默認容易識別的音頻格式為WAV格

6、式，具有很大的缺陷，所以我在設計MP3時采取調(diào)用的方法，本系統(tǒng)主要利用labview的Activex, 屬性節(jié)點，調(diào)用節(jié)點，局部變量，事件結構，循環(huán)結構，條件結構，順序結構并結合聲卡這一硬件設備等控制實現(xiàn)的。同時也順道實現(xiàn)了視頻播放功能及“K歌”功能。本多媒體播放器界面包括播放歌曲或視頻的名字，播放列表，播放界面，“K歌”界面以及暫停按鈕、播放按鈕、停止按鈕、快進、上一首及下一首，除此之外，還支持列表動態(tài)選擇功能，隨機雙擊指定的曲目即可播放，鼠標移動到按鈕或者列表都會有操作提示，相當?shù)娜诵曰?。程序流程設計：選定路徑，判定路徑是否有效無效不執(zhí)行；有效，執(zhí)行下一階段程序調(diào)用媒體播放器，編寫列表顯示

7、和文件路徑顯示，設置停止等功能按鈕程序結束。具體程序說明： 提示信息模塊：通過創(chuàng)建對應控件的屬性節(jié)點中的提示框可得到，轉(zhuǎn)化為寫入，從而寫入提示信息。 列表中添加音樂文件夾及更新模塊：采用while循環(huán)加for循環(huán)和事件結構，并結合移位寄存器，實現(xiàn)音樂文件的添加和更新。 列表位置獲取與控制反饋接收模塊：通過播放列表的位置控件和索引控件，實現(xiàn)雙擊定位。再結合反饋信息經(jīng)過條件結構實現(xiàn)播放文件的選擇控制輸出。在for循環(huán)結構中使用了反饋節(jié)點及移位寄存器進行反饋控制和歷史位置的存儲。中間豎直的那一條藍色的線顯示不全的是后面控制模塊輸出反饋的數(shù)值信號。 控制模塊：這個模塊包括了三個while循環(huán)、一個聲音

8、采集的三個順序幀的順序結構、一個條件結構和一個事件結構，實現(xiàn)了各個雙擊列表曲目播放、上一首、下一首、暫停、播放、停止、快進、K歌之王等功能，其中暫停、播放、停止和快進為系統(tǒng)控件可以使用的，其他的都需要自己實現(xiàn)控制。其中雙擊列表控制采用雙擊生效的方式，避免了在拖動滑動框時誤觸發(fā)。在“下一首”、“上一首”中均使用了反饋節(jié)點將控制信號反饋到執(zhí)行機構，從而實現(xiàn)目標控制。3、 系統(tǒng)總體運行效果圖前面板程序框圖（具體程序見本人的另一篇：基于labview的多媒體播放器及K歌之王（源程序及前面板）進行過錄音后運行時的效果播放音樂中的效果視頻播放過程4、 設計過程中遇到的問題本VI為本人獨立自主所設計，經(jīng)過網(wǎng)絡搜索，善無程序及功能一致之VI。所遇到的問題還是不少的。比如：已解決的：完全的雙擊列表定位問題；“上一首”或“下一首”的反饋控制問題；各個控制之間自由切換的問題；錄音文件直接存儲并更新到列表的問題。未解決的問題：播放時的快速后退。5、 設計心得做完本VI的設計，我對labvie