Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto
Licenciatura em Engenharia Electrotécnica e de Computadores
Ramo de Telecomunicações, Electrónica e Computadores
Projecto Final de Curso 2002/2003 – PD19
Codec Áudio Bluetooth
Orientador: Prof. Dr. Aníbal J. S. Ferreira
Alunos: João Sousa e Ricardo Silva
Local de trabalho: FEUP - Laboratório de Processamento de Sinal (Lab. I323)
Objectivos
Trabalho realizado
• Projectar e implementar eficientemente em linguagem C um codec
áudio "Low Complexity Subband Coding“, de quatro ou oito
subbandas, de acordo com as especificações da norma Bluetooth.
 Estudos de simulação relativos aos blocos de banco de filtros,
quantização, alocação de bits e geração do bitstream tal como
descritos na norma Bluetooth.
• Operação em tempo real do codec através de uma aplicação para
PC com vista à sua realização em DSP.
 Projecto e implementação eficiente dos algoritmos de
processamento de sinais áudio necessários para realização das
funções indicadas.
 Validação e optimização dos mesmos para execução em tempo
real.
Implementação
Line In / Microfone
Resultados
Banco de
filtros de
análise
Ficheiro
PCM
 Desenvolvimento de uma aplicação em Matlab para análise
exaustiva da operação do banco de filtros PQMF de 4 e 8
subbandas.
Codificação do
bitstream
APCM
Alocação
de bits
Canal
Line Out
Banco de
filtros de
síntese
Descodificação
do bitstream
APCM
 Desenvolvimento de uma aplicação que implementa o codec em
tempo real, assegurando:
• Possibilidade de obter diferentes níveis de qualidade áudio
para adaptação do sinal às restrições do canal.
Alocação
de bits
Visualização das diferentes
características do sinal
áudio
 Implementação de uma aplicação em linguagem C com leitura de
ficheiros PCM para validação dos algoritmos desenvolvidos,
tornando possivel a comparação com uma aplicação de referência
cedida pela Philips.
• Visualização gráfica com grande precisão numérica dos
resultados mais relevantes.
• Funcionamento através de entrada no line in e saída no
line out havendo atraso devido a bufferização no sistema
operativo e devido ao banco de filtros.
Futuros desenvolvimentos...
 Implementação num DSP de virgula fixa.
 Injecção de ruído no canal, análise e minimização do impacto no sinal.
• As diversas configurações de bitrate e frame length e
verificação de critérios de conformidade como previstos na
norma Bluetooth.
Aplicações desenvolvidas
Plataforma de desenvolvimento: Visual C++ 6.0 e Matlab
Implementação e ensaio de banco de filtros PQMF
 Principais funcionalidades:
Validação da implementação dos bancos de filtros através da visualização de um sinal original
sintetizado e o sinal reconstruído após a passagem pelo banco de filtros de análise e síntese.
Visualização da energia de cada subbanda e possibilidade de eliminar as subbandas para verificar
quais as alterações sofridas pelo sinal quer graficamente quer pela relação sinal ruído
Codec em versão de comando de linha
 Principais funcionalidades:
Leitura de ficheiro PCM e implementação da norma
Bluetooth de acordo com os parâmetros escolhidos.
Obtenção de um ficheiro SBC e um ficheiro com o
sinal reconstruído
Codec em tempo real com interface gráfica
 Principais funcionalidades:
Parametrização flexível das condições de operação.
Representação temporal do sinal original e após tratamento.
Apresentação das energias das diferentes subbandas na saída.
Possibilidade de escolha de diferentes níveis de qualidade áudio para diferentes valores de bitpool.
Aplicações disponíveis para download na página web do projecto
Contactos: [email protected] ou [email protected]
URL: http://www.fe.up.pt/~ee98122