酷芯集成电路有限公司(CoolTek),是一家专注于移动通信和多媒体终端SOC设计的手机芯片方案提供商。近年来随着各种便携式视频播放器的出现,以及摄像功能在手持终端上的应用,视频播放功能越来越多的被集成到移动终端产品中。为了适应市场需求并提高公司产品的竞争力,CoolTek选择主流的MPEG-4作为其中高端手机方案必须支持的视频播放格式,并将其作为多媒体架构中的一部分融合到现有的Lily多媒体芯片上。Lily是CoolTek自主研发的一款16/32位MIPS微处理器,由RISC和DSP组成双核架构。对Lily SOC来说,由于其DSP专用于音频解码,而视频解码的计算量非常大,在RISC核上纯软件解码难以达到实时播放的要求。本论文针对MPEG-4QCIF视频格式,通过在Lily SOC内部引入硬件加速器MMA,以软硬件协同工作的方式实现了MPEG-4视频的实时播放。论文首先分析了MPEG-4视频标准和Simple profile中用到的工具。接着为了把握LILY系统上的MPEG-4解码性能情况,把遵循MPEG-4标准的XVID软件工程移植到了LILY多媒体软件架构模型中,通过在RISC核软环境中的快速仿真,确定了硬件加速的重点,为硬件加速器MMA的设计做好了准备。在具体设计MMA的过程中,论文对每个算法都做了相应的优化,并详细解释了各个硬件模块的设计上使用的技巧。最后论文给出了MMA的性能综合结果以及基于FPGA的系统软硬件协同验证结果,验证结果表明本方案达到了系统设计需求。