在卫星数字电视广播领域，我国采用国际上通用的MPEG-1层Ⅱ双声道立体声编码算法，然而这种编码算法需要大量的数据操作，必须用专用硬件来实现。本文对此算法进行了优化和软件验证，并研究了硬件实现的方法。 本文主要包含了以下几个方面的内容： 首先，通过与其它几种常用压缩算法的比较，阐述了MPEG编码算法在音频压缩位率和质量上的优点，并详细分析了MPEG音频编码算法的国际标准。利用Matlab数学工具实现了MPEG-1层Ⅱ音频编、解码过程。在此基础上，提出编码系统的硬件结构。 其次，分析了硬件结构中各个模块并估计了它们的运算复杂性，然后对子带滤波器组和心理声学模型作了进一步的探讨，提出了基于FFT的高效实现算法及其硬件结构。结合硬件的特点，利用Matlab工具建模验证了算法的正确性。根据该算法的硬件结构，编写了结构中所有的Verilog HDL模型，并成功进行了仿真和逻辑综合。 最后，在MPEG-1层Ⅱ编码的硬件结构的基础上，结合计算机并口通信和Flash存储器的接口模块，采用现场可编程逻辑器件FPGA技术，最终设计了一种应用于音频信号存储的MPEG音频编码系统。完成了该系统的VLSI结构设计和Verilog HDL模型描述，并进行验证。