基于FPGA的AVS解碼器幀內(nèi)預(yù)測(cè)和環(huán)路濾波的研究與設(shè)計(jì)的開(kāi)題報(bào)告

基于FPGA的AVS解碼器幀內(nèi)預(yù)測(cè)和環(huán)路濾波的研究與設(shè)計(jì)的開(kāi)題報(bào)告開(kāi)題報(bào)告一、選題背景AVS（中國(guó)音視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)）是中國(guó)自主研發(fā)的一種音視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)成為我國(guó)數(shù)字電視、互聯(lián)網(wǎng)視頻等領(lǐng)域的重要載體。FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列）則是一種可編程硬件，具有高速、低功耗、高可靠性等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)在同一硬件平臺(tái)上處理各種不同的算法，并可以動(dòng)態(tài)地重構(gòu)硬件電路。因此，將AVS解碼器移植到FPGA平臺(tái)具有重要的意義。本課題以基于FPGA的AVS解碼器為研究對(duì)象，主要研究AVS解碼器中的幀內(nèi)預(yù)測(cè)和環(huán)路濾波算法，旨在探究如何將這些算法移植到FPGA平臺(tái)上，并對(duì)FPGA實(shí)現(xiàn)的AVS解碼器進(jìn)行性能測(cè)試和優(yōu)化。二、研究?jī)?nèi)容1.AVS標(biāo)準(zhǔn)和解碼器的研究：掌握AVS標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)的解碼器程序，理解基于AVS標(biāo)準(zhǔn)的視頻編碼和解碼過(guò)程。2.幀內(nèi)預(yù)測(cè)算法的研究：研究AVS解碼器中的幀內(nèi)預(yù)測(cè)算法原理和實(shí)現(xiàn)方法，包括4x4和16x16兩種預(yù)測(cè)模式。3.環(huán)路濾波算法的研究：研究AVS解碼器中的環(huán)路濾波算法原理和實(shí)現(xiàn)方法，包括水平濾波、垂直濾波和交叉濾波三種模式。4.FPGA平臺(tái)的選擇和開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建：選擇適合AVS解碼器實(shí)現(xiàn)的FPGA平臺(tái)，搭建開(kāi)發(fā)環(huán)境。5.幀內(nèi)預(yù)測(cè)和環(huán)路濾波算法的FPGA實(shí)現(xiàn)：根據(jù)前面的研究?jī)?nèi)容，將幀內(nèi)預(yù)測(cè)和環(huán)路濾波算法適配到FPGA平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)AVS解碼器的功能。6.性能測(cè)試和優(yōu)化：對(duì)FPGA實(shí)現(xiàn)的AVS解碼器進(jìn)行性能測(cè)試和優(yōu)化，包括解碼速度、解碼準(zhǔn)確度等方面的性能指標(biāo)，以及FPGA資源利用率等硬件指標(biāo)。三、研究目標(biāo)和意義本課題旨在探究AVS解碼器的幀內(nèi)預(yù)測(cè)和環(huán)路濾波算法在FPGA平臺(tái)上的實(shí)現(xiàn)方法和性能優(yōu)化技術(shù)，進(jìn)一步提高數(shù)字視頻領(lǐng)域中的圖像編解碼技術(shù)水平，降低視頻解碼設(shè)備的成本，并可為未來(lái)數(shù)字視頻領(lǐng)域的新發(fā)展提供技術(shù)支持，具有重要的理論和實(shí)踐意義。四、研究方案1.調(diào)研現(xiàn)有技術(shù)：對(duì)AVS解碼器的幀內(nèi)預(yù)測(cè)和環(huán)路濾波算法的FPGA實(shí)現(xiàn)方法、性能評(píng)估等方面的技術(shù)進(jìn)行調(diào)研，了解相關(guān)的研究進(jìn)展和成果。2.確定研究方向：在調(diào)研的基礎(chǔ)上，確定本課題的研究方向和重點(diǎn)，明確各項(xiàng)研究任務(wù)和計(jì)劃。3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)：根據(jù)研究方向和重點(diǎn)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)幀內(nèi)預(yù)測(cè)和環(huán)路濾波算法的FPGA實(shí)現(xiàn)，并根據(jù)測(cè)試結(jié)果對(duì)算法進(jìn)行優(yōu)化。4.性能測(cè)試與分析：對(duì)實(shí)現(xiàn)的FPGA平臺(tái)的AVS解碼器進(jìn)行性能測(cè)試并分析測(cè)試結(jié)果，評(píng)估其性能和合理性。5.編寫論文與匯報(bào)：根據(jù)研究成果編寫論文并撰寫論文發(fā)表，對(duì)研究?jī)?nèi)容進(jìn)行匯報(bào)。五、預(yù)期成果1.研究AVS解碼器的幀內(nèi)預(yù)測(cè)和環(huán)路濾波算法在FPGA平臺(tái)上的實(shí)現(xiàn)方法和性能優(yōu)化技術(shù)，對(duì)數(shù)字視頻領(lǐng)域中的圖像編解碼技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和提升，為未來(lái)數(shù)字視頻領(lǐng)域的新發(fā)展提供技術(shù)支持。2.實(shí)現(xiàn)基于FPGA的AVS解碼器，擁有較高的解碼速度和良好的解碼準(zhǔn)確度，節(jié)省解碼設(shè)備的成本。3.撰寫高水平學(xué)術(shù)論文，發(fā)表于國(guó)內(nèi)外重要學(xué)術(shù)期刊，具有一定的學(xué)術(shù)價(jià)值。六、進(jìn)度計(jì)劃第一至二個(gè)月：調(diào)研現(xiàn)有技術(shù)，確定研究方向和重點(diǎn)，并完成基本的技術(shù)準(zhǔn)備。第三至六個(gè)月：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，包括幀內(nèi)預(yù)測(cè)和環(huán)路濾波算法的FPGA實(shí)現(xiàn)及測(cè)試。第七至八個(gè)月：性能測(cè)試與分析，對(duì)FPGA平臺(tái)的AVS解碼器進(jìn)行性能測(cè)試并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析。第九至十個(gè)月：編寫論文、修改論文、撰寫發(fā)表論文等相關(guān)工作。七、參考文獻(xiàn)1.劉慶云，吳家偉，張洪斌，等.基于AVSTheat版的低延遲視頻轉(zhuǎn)換系統(tǒng)[J].大慶師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2012(8):33-35.2.陳向陽(yáng)，劉中華，潘錦志.基于FPGA的AVS視頻解碼器設(shè)計(jì)[J].電子設(shè)計(jì)工程，2021(2):9-10+18.3.鄧湘雨，劉軒，朱健介，等.面向FPGA的AVS視頻編解碼器模塊化設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用，2020,