基于labview的多媒體播放器及K歌之王課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、測(cè)量總線與虛擬儀器期末綜合設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)題目多媒體播放器及K歌之王班 級(jí)13級(jí)姓 名學(xué) 號(hào)指導(dǎo)老師設(shè)計(jì)時(shí)間2016-2017學(xué)年第1學(xué)期成 績(jī) 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(duì)其進(jìn)行功能擴(kuò)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(chǔ)上利用本機(jī)電腦自帶的聲卡，實(shí)現(xiàn)了時(shí)下所流行的“K歌”聲音的錄制和存儲(chǔ)回放。本多媒體播放器功能完備，雖然程序?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜，但是用戶界面操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定。2、 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2.1、系統(tǒng)硬件隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，目前數(shù)據(jù)采集

2、技術(shù)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(chǎng)價(jià)格都普遍偏高，而如今具有DSP（數(shù)字信號(hào)處理）技術(shù)的PC聲卡的性能已經(jīng)很高，完全可以成為一個(gè)成熟的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)， 可以很好地適應(yīng)各種不同的場(chǎng)合， 并且具有操作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、 通用性強(qiáng)、 穩(wěn)定實(shí)用以及驅(qū)動(dòng)程序升級(jí)方便等一系列優(yōu)點(diǎn)。本系統(tǒng)硬件采用PC機(jī)自帶的聲卡作為聲音信號(hào)的數(shù)據(jù)采集卡，它是實(shí)現(xiàn)聲波與數(shù)字信號(hào)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(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)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(duì)于許多工程測(cè)量和科學(xué)實(shí)驗(yàn)來說都是足夠高的 ，其價(jià)格卻比后者便宜得多 ，完全符合本系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。聲卡質(zhì)量評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)主要有采樣頻率、分辨率、復(fù)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(biāo)準(zhǔn)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(jī)上的聲卡可以實(shí)現(xiàn)最高96KHz的采樣頻率，但是這樣會(huì)占用更多的存儲(chǔ)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(duì)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(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)的二進(jìn)制位數(shù)，就是在聲音信號(hào)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(shí)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(shí)也會(huì)增加數(shù)據(jù)的處理量。每個(gè)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(xì)到65536 個(gè)數(shù),這已是 CD 標(biāo)準(zhǔn)了；32位的采樣位數(shù)（也就是4字節(jié)）能把振幅細(xì)分到 42949672

5、96 個(gè)等級(jí), 實(shí)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(gè)喇叭發(fā)聲（有的也處理成兩個(gè)喇叭輸出同一個(gè)聲道的聲音），立體聲可以使兩個(gè)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(gè)通道數(shù)量。2.2、軟件架構(gòu)程序整體設(shè)計(jì)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(chǔ)計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)，以通用的計(jì)算機(jī)硬件及操作系統(tǒng)為依托，實(shí)現(xiàn)音樂及視頻播放功能的。同時(shí)，通過聲卡對(duì)聲音進(jìn)行采集處理儲(chǔ)存后實(shí)現(xiàn)“K歌”。VI程序設(shè)計(jì)里，默認(rèn)容易識(shí)別的音頻格式為WAV格

6、式，具有很大的缺陷，所以我在設(shè)計(jì)MP3時(shí)采取調(diào)用的方法，本系統(tǒng)主要利用labview的Activex, 屬性節(jié)點(diǎn)，調(diào)用節(jié)點(diǎn)，局部變量，事件結(jié)構(gòu)，循環(huán)結(jié)構(gòu)，條件結(jié)構(gòu)，順序結(jié)構(gòu)并結(jié)合聲卡這一硬件設(shè)備等控制實(shí)現(xiàn)的。同時(shí)也順道實(shí)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(jìn)、上一首及下一首，除此之外，還支持列表動(dòng)態(tài)選擇功能，隨機(jī)雙擊指定的曲目即可播放，鼠標(biāo)移動(dòng)到按鈕或者列表都會(huì)有操作提示，相當(dāng)?shù)娜诵曰?。程序流程設(shè)計(jì)：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(shè)置停止等功能按鈕程序結(jié)束。具體程序說明： 提示信息模塊：通過創(chuàng)建對(duì)應(yīng)控件的屬性節(jié)點(diǎn)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(jié)構(gòu)，并結(jié)合移位寄存器，實(shí)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(shí)現(xiàn)雙擊定位。再結(jié)合反饋信息經(jīng)過條件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)播放文件的選擇控制輸出。在for循環(huán)結(jié)構(gòu)中使用了反饋節(jié)點(diǎn)及移位寄存器進(jìn)行反饋控制和歷史位置的存儲(chǔ)。中間豎直的那一條藍(lán)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(hào)。 控制模塊：這個(gè)模塊包括了三個(gè)while循環(huán)、一個(gè)聲音

8、采集的三個(gè)順序幀的順序結(jié)構(gòu)、一個(gè)條件結(jié)構(gòu)和一個(gè)事件結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了各個(gè)雙擊列表曲目播放、上一首、下一首、暫停、播放、停止、快進(jìn)、K歌之王等功能，其中暫停、播放、停止和快進(jìn)為系統(tǒng)控件可以使用的，其他的都需要自己實(shí)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(dòng)滑動(dòng)框時(shí)誤觸發(fā)。在“下一首”、“上一首”中均使用了反饋節(jié)點(diǎn)將控制信號(hào)反饋到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)控制。3、 系統(tǒng)總體運(yùn)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(jìn)行過錄音后運(yùn)行時(shí)的效果播放音樂中的效果視頻播放過程4、 設(shè)計(jì)過程中遇到的問題本VI為本人獨(dú)立自主所設(shè)計(jì)，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)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(gè)控制之間自由切換的問題；錄音文件直接存儲(chǔ)并更新到列表的問題。未解決的問題：播放時(shí)的快速后退。5、 設(shè)計(jì)心得做完本VI的設(shè)計(jì)，我對(duì)labvie