MP3解碼器IP設(shè)計(jì)及重用性研究.pdf

1、現(xiàn)有的MP3解碼器大多基于DSP或RISC處理器，以軟件方式實(shí)現(xiàn)，功耗和成本較高且不易作為IP，集成到各種SoC應(yīng)用中.該文以低功耗、可重用為目標(biāo)，研究了一款Hard-wired MP3解碼器IP的設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和重用技術(shù)，從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)及算法等方面對(duì)功耗進(jìn)行了優(yōu)化，并成為一個(gè)完整的、以可綜合的Verilog代碼編寫的IP，很容易集成到各種SoC應(yīng)用中.詳細(xì)分析了MP3解碼算法和解碼過程中各運(yùn)算步驟之間數(shù)據(jù)依賴關(guān)系，提出了一種新的“并行和

2、流水”的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可將解碼器的時(shí)鐘頻率降低到10MHz以內(nèi).針對(duì)硬件實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，提出了一些優(yōu)化方法：（1）利用Huffman解碼后，頻率線高頻部分存在一個(gè)連續(xù)為零的區(qū)域的特點(diǎn)，可減小反量化、立體聲處理、混疊重建和IMDCT大約1/3的計(jì)算量和存儲(chǔ)器的訪問次數(shù)，降低了功耗;（2）通過修改地址產(chǎn)生邏輯，按照順序重排的要求來(lái)產(chǎn)生地址，減少了存儲(chǔ)器的訪問功耗.（3）“Huffman解碼→反量化→立體聲處理”流水執(zhí)行，減少了對(duì)應(yīng)Memory訪問次

3、數(shù)，減少了存儲(chǔ)器的訪問功耗.算法上利用三角函數(shù)的對(duì)稱關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了一種新的計(jì)算方法，減少了IMDCT和子帶綜合濾波的計(jì)算復(fù)雜性，滿足了流水線的執(zhí)行需求.從RTL代碼的編寫，文檔的組織管理，可測(cè)性設(shè)計(jì)，功能驗(yàn)證和接口設(shè)計(jì)等幾方面，探討了IP的重用性需求及解決方法;具體分析了VTD010MP3解碼器IP泊接口設(shè)計(jì)和驗(yàn)證方法;以在移動(dòng)電話中的應(yīng)用為例，探討了MP3解碼器IP的重用性.該設(shè)計(jì)滿足ISO/IEC 11172-4全兼容精度，從面積和功