MP3硬件解碼設(shè)計.pdf

1、由于MP3音樂占用存儲空間小、音質(zhì)好的特點，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。針對這一問題，本文研究設(shè)計了一種低成本MP3硬件解碼器。
　　論文設(shè)計的MP3硬件解碼器在實現(xiàn)功能的同時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、反量化三個步驟采用流水線操作，以達到減少運算周期的目的。硬件設(shè)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(jié)果即可。與傳統(tǒng)的MP3解碼器相比，論文中設(shè)計的解碼器除了采用快速算法設(shè)計IMDCT

3、和子帶綜合濾波模塊，結(jié)構(gòu)上也做了改進。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改變存儲器訪問地址實現(xiàn)，以減少解碼過程存儲器訪問次數(shù)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(shù)據(jù)與軟件解碼數(shù)據(jù)進行對比，并做了信噪比分析，信噪比分析結(jié)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