ADPCM编码实现

资 源 简 介

ADPCM编码实现

详 情 说 明

ADPCM（自适应差分脉冲编码调制）是一种高效的有损语音压缩算法，它通过只存储相邻采样值的差值而非绝对值来减少数据量。在8bit 8kHz的WAV文件处理场景中，ADPCM可以显著降低存储需求。

算法核心是预测当前采样值并仅编码实际值与预测值的差值。这个差值会用4bit表示，因此压缩率可达2:1。实现时需要维护两个状态变量：步长索引和预测值，它们会根据当前差值动态调整以保证自适应特性。

将算法移植到Verilog需要注意几个关键点。首先需要设计状态机来管理ADPCM的编解码流程。其次要处理定点数运算，因为FPGA不适合直接处理浮点数。可以预先计算步长查找表并存储在ROM中。

PWM播放部分需要精确的时钟控制。对于8kHz音频，每个采样周期为125微秒。通过调整PWM占空比来还原模拟波形，配合低通滤波器可以得到较好的音质效果。

整个系统需要协调ADPCM解码时钟和PWM生成时钟，确保数据流畅传输。测试时建议先用仿真验证解码逻辑正确性，再结合实际硬件调试播放效果。