随着MP3音频编解码算法在网络音乐的广泛应用,各种硬件解码器也相继问世,在各种实现方法中,低速CPU搭配MP3解码硬件模块的SOC设计,以其较高的性价比,成为了本项目的首选方案。论文重点研究了MP3编码的算法标准,详细分析了压缩算法中的子带滤波器组编码、MDCT和混叠消除、生理声学模型、非均匀量化、霍夫曼编码与比特流组帧等主要功能模块。并在此基础上介绍了MP3的解码原理,在解码流程中应用了IMDCT、Filterbank的改进型算法以及子带截除技术,有效的减少了计算量,加快了解码速度。深入研究并且优化了ISO/IEC 11172-3的MP3解码标准后,采用并行技术设计了霍夫曼解码器、比例因子解码器和逆量化器等主要功能模块,其优点就是解码可以在每个时钟周期内进行,不受码长的影响,硬件复杂度的提高换来了解码速度的加快。采用硬件语言VHDL实现了MP3解码各个主要模块的功能,且通过了计算机功能仿真。介绍了FPGA的相关理论,并提出了采用FPGA进行验证的方案。