4 ADPCM 编解码

ADPCM 编码将 PCM 转换为每采样占用 4-bit 的压缩格式；ADPCM 解码把这种压缩格式转换为 16-bit PCM。

4.1 使用方法

4.1.1 编码

1. 定义回调函数

   这个回调函数用来接收编码结果，其签名为：

   typedef void (*adpcm_encode_output_cb_f)(
       uint8_t output, // 编码输出，包含两个 4-bit 数据
       void *param);   // 用户数据

2. 初始化编码器对象

   void adpcm_enc_init(
       adpcm_enc_t *adpcm,                // 编码器对象
       adpcm_encode_output_cb_f callback, // 回调函数
       void *param);                      // 传给回调函数的用户数据

3. 编码

   void adpcm_encode(
       adpcm_enc_t *adpcm,         // 编码器对象
       const pcm_sample_t *input,  // 音频数据
       int input_size);            // 音频采样数

   采样数 input_size 可以是奇数。每产生两个 4-bit 编码输出（拼接为 1 个字节⁶）， 就会调用一次 callback。

4.1.2 解码

1. 定义回调函数

   这个回调函数用来接收解码结果，其签名为：

   typedef void (*adpcm_decode_output_cb_f)(
       pcm_sample_t output, // 解码输出
       void* param);        // 用户数据

2. 初始化解码器

   void adpcm_dec_init(
       adpcm_dec_t* adpcm,                // 解码器对象
       adpcm_decode_output_cb_f callback, // 回调函数
       void* param);                      // 传给回调函数的用户数据

3. 解码

   void adpcm_decode(
       adpcm_dec_t *adpcm, // 解码器对象
       uint8_t data);      // ADPCM 编码

4.2 资源消耗

以下数据仅供参考。实际表现受编译器、Cache、RTOS、中断等因素影响。

4.2.1 ING916XX

当 CPU 主频为 112 MHz 时，adpcm_encode 处理 1 个采样仅需 \(0.7 \mu s\) ，或者说 处理 1 个采样消耗的 CPU 频率约为 80 Hz，处理 16 kHz 采样消耗的 CPU 频率约为 1.25 MHz。

当 CPU 主频为 112 MHz 时，adpcm_decode 解码 1 个字节输出 2 个采样约需 \(1.9 \mu s\) ，或者说 解码 1 个字节消耗的 CPU 频率约为 213 Hz，解码 16 kHz ADPCM 消耗的 CPU 频率约为 3.4 MHz。

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6. 设高 4-bit 对应第 \(n\) 个采样，则低 4-bit 对应第 \(n + 1\) 个采样。↩︎