音视频多媒体技术以最直观的方式表达信息,给人们带来了丰富的信息和多彩的娱乐感受。在多媒体设备中,MPEG-4标准因其编码方式先进,压缩效率高,错误控制机制可靠而被普遍采用。视频解码是其中最重要、最复杂的技术。视频解码器的主流方案包括纯软件解码方案和纯硬件(ASIC)的解码方案两种。这两种方案有各自的优点和缺点。纯软件解码方案的主要优点是灵活,易于开发和调整更新。主要缺点是解码效率低,功耗大。ASIC方案的优点是集成度高,功耗小,可靠性高,运算速度快。其缺点在于,开发难度大,周期长,灵活性差。针对MPEG-4视频解码器,综合软件方案和硬件方案的长处,本设计采用软硬件协同的解决方案,即CPU配合硬件加速器的形式。这个方案将整个解码过程进行合理划分,将运算比较集中的部分用硬件加速器方式实现,而运算量较小、控制复杂的部分用软件实现。采用软硬件协同的设计方法可以较好的兼顾解码速度、功耗、灵活性、成本以及开发周期的要求。通过分析MPEG-4视频解码的原理和流程,在开源解码软件XVID的基础上,本文首先根据软件计算量统计的结果,确定了软硬件划分方案,将占整体计算量74%以上的IDCT、帧间运动补偿、反量化三部分划入硬件加速器。设计了系统的四级流水机制。接下来,给出了各个模块的详细设计。包括主控电路、反量化模块、反离散余弦变换(IDCT)模块和运动补偿模块。根据标准规定的算法结合实际情况做出优化,力争提高效率的同时节约资源的使用。实现了软硬件协同,在XVID的基础上,修改其中涉及到硬件加速器的软件代码,使之与硬件加速器协同工作。硬件加速器用Verilog HDL硬件描述语言完成开发,结果证明,本设计达到了设计要求。在CPU工作频率200 MHz、硬件加速器工作频率50 MHz、软硬件协同工作下,解码性能相对纯软件大约提高了3至5倍左右,能够满足CIF分辨率实时视频播放的要求。