MP3硬件解碼設計.pdf

1、由于MP3音樂占用存儲空間小、音質好的特點，使其廣泛應用于嵌入式領域中。目前大多數MP3解碼器都是基于CPU或DSP以軟件解碼的方式實現，這種方案需要至少20Kbyte的RAM和20Kbyte的ROM，成本較大，不適合集成到嵌入式芯片中。針對這一問題，本文研究設計了一種低成本MP3硬件解碼器。
　　論文設計的MP3硬件解碼器在實現功能的同時盡可能減少資源消耗，以降低成本。在結構上，MP3解碼器采用左右聲道串行處理方式，與左右聲道并

2、行處理相比，可減少近一半資源消耗。幀同步、Huffman解碼、反量化三個步驟采用流水線操作，以達到減少運算周期的目的。硬件設計方面，論文中用查表來代替運算量較大的部分，例如將改進離散余弦逆變換(InverseModifiedDiscreteCosineTransform，IMDCT)運算過程中相對固定的因子做成查找表保存到存儲器中，解碼時只需讀取計算好的結果即可。與傳統(tǒng)的MP3解碼器相比，論文中設計的解碼器除了采用快速算法設計IMDCT

3、和子帶綜合濾波模塊，結構上也做了改進。MP3解碼步驟中的頻率線重排、頻率線反轉分別放到反量化和子帶綜合濾波中通過改變存儲器訪問地址實現，以減少解碼過程存儲器訪問次數提高解碼效率。
　　論文最后對MP3硬件解碼器進行了仿真和FPGA原型驗證。仿真中對硬件解碼數據與軟件解碼數據進行對比，并做了信噪比分析，信噪比分析結果都在90dB以上。FPGA驗證中，解碼的同時用Timer（定時器）模塊來計時，通過對比MP3源文件時間長度和Timer