MP3硬件解碼設(shè)計(jì).pdf

1、由于MP3音樂(lè)占用存儲(chǔ)空間小、音質(zhì)好的特點(diǎn)，使其廣泛應(yīng)用于嵌入式領(lǐng)域中。目前大多數(shù)MP3解碼器都是基于CPU或DSP以軟件解碼的方式實(shí)現(xiàn)，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(duì)這一問(wèn)題，本文研究設(shè)計(jì)了一種低成本MP3硬件解碼器。
　　論文設(shè)計(jì)的MP3硬件解碼器在實(shí)現(xiàn)功能的同時(shí)盡可能減少資源消耗，以降低成本。在結(jié)構(gòu)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(gè)步驟采用流水線操作，以達(dá)到減少運(yùn)算周期的目的。硬件設(shè)計(jì)方面，論文中用查表來(lái)代替運(yùn)算量較大的部分，例如將改進(jìn)離散余弦逆變換(InverseModifiedDiscreteCosineTransform，IMDCT)運(yùn)算過(guò)程中相對(duì)固定的因子做成查找表保存到存儲(chǔ)器中，解碼時(shí)只需讀取計(jì)算好的結(jié)果即可。與傳統(tǒng)的MP3解碼器相比，論文中設(shè)計(jì)的解碼器除了采用快速算法設(shè)計(jì)IMDCT

3、和子帶綜合濾波模塊，結(jié)構(gòu)上也做了改進(jìn)。MP3解碼步驟中的頻率線重排、頻率線反轉(zhuǎn)分別放到反量化和子帶綜合濾波中通過(guò)改變存儲(chǔ)器訪問(wèn)地址實(shí)現(xiàn)，以減少解碼過(guò)程存儲(chǔ)器訪問(wèn)次數(shù)提高解碼效率。
　　論文最后對(duì)MP3硬件解碼器進(jìn)行了仿真和FPGA原型驗(yàn)證。仿真中對(duì)硬件解碼數(shù)據(jù)與軟件解碼數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，并做了信噪比分析，信噪比分析結(jié)果都在90dB以上。FPGA驗(yàn)證中，解碼的同時(shí)用Timer（定時(shí)器）模塊來(lái)計(jì)時(shí)，通過(guò)對(duì)比MP3源文件時(shí)間長(zhǎng)度和Timer