在移动多媒体应用驱动下,以高速无线个域网为背景,从媒体访问控制(MAC)层协议优化、通信协议的高层次设计以及系统级的低功耗设计方法等方面,对无线个域网多媒体片上系统(SoC)进行了深入研究。研究内容主要包括:1.对于高速无线个域网中的实时视频业务,立即应答和固定突发MAC帧数延时应答因无法适应视频业务的变速率特性和无线链路的不稳定性,会严重降低视频业务性能。为此,在针对视频应用分别分析立即应答和固定突发MAC帧数延时应答策略的基础上,利用视频帧尺寸信息和无线信道质量信息对延时应答策略进行优化,提出了一种应用层和信道质量信息辅助的自适应延时应答算法。该算法在不同负载及信道情况下比传统应答策略明显改善视频业务服务质量。2.针对多视频传送时的信道时间分配问题,以提高可解帧率为目的,提出了一种保证服务帧率公平的高优先级帧最小瞬时权重优先的信道时间分配算法。仿真表明,本文提出的算法较已有算法在保证了同等公平性的前提下可解帧率有较为明显的提高。3.利用电子系统级设计方法学,实现了基于SystemC 2.0的IEEE 802.15.3 MAC协议的TLM原型平台。利用该模型,不但可以节省大量软件开发的时间,还使软硬件的集成和验证变得更加容易。同时,能够测试各种不同配置对系统最终性能的影响,从而能够从众多方案中选择一个成本和性能之间的最佳平衡点。4.针对多媒体业务中所占功耗比例最大音视频解码任务,提取了大量来源于实际视频源的负载样本,详细分析了处理器负载的统计特征,并发现了处理器负载突发性与低均值特性。根据这些统计分析,利用F-ARIMA模型来预测负载的突发间隔,并设计了基于视频突发间隔的自适应动态电压调整策略。在保证视频服务质量的情况下,极大降低了移动多媒体SoC的功耗。