基于FPGA的AVS編碼器中幀內預測和環(huán)路濾波模塊的設計與實現(xiàn)的開題報告

基于FPGA的AVS編碼器中幀內預測和環(huán)路濾波模塊的設計與實現(xiàn)的開題報告一、選題背景音視頻編解碼技術在多媒體通信和數(shù)字娛樂等領域廣泛應用，是現(xiàn)代社會不可或缺的技術之一。作為新一代視頻編碼標準，AVS（AudioVideocodingStandard）編碼器具有更高的編碼效率和更低的延遲，為更多的應用場景提供了可能。基于FPGA（FieldProgrammableGateArray）的編解碼器系統(tǒng)可以在硬件平臺上實現(xiàn)低延遲、低功耗、高實時性的實時編碼與解碼，具有較大的市場潛力。本文設計的AVS編碼器中的幀內預測和環(huán)路濾波模塊，是整個編碼器中的重要組成部分，對于編碼器的性能和質量起著至關重要的作用。二、研究內容本課題旨在研究基于FPGA的AVS編碼器中的幀內預測和環(huán)路濾波模塊的設計和實現(xiàn)。主要包括以下內容：1.了解AVS和H.264/AVC編碼標準的原理和特點，并對比二者的差異，確定選用AVS編碼標準作為設計對象。2.研究AVS編碼器的基本編碼流程和各個模塊的功能，重點分析幀內預測和環(huán)路濾波模塊的作用、原理和實現(xiàn)方法。3.基于VerilogHDL語言，完成幀內預測和環(huán)路濾波模塊的設計與實現(xiàn)。包括完成模塊的RTL級描述，進行模塊的仿真、驗證，并對模塊進行綜合和優(yōu)化，最終生成模塊的門級網表。4.將幀內預測和環(huán)路濾波模塊與其他編碼器模塊進行集成，實現(xiàn)完整的AVS編碼器，并進行實現(xiàn)、仿真和驗證，驗證編碼器的正確性、性能和質量。三、預期研究結果通過本研究，預期可以得到以下幾點研究成果：1.對AVS和H.264/AVC編碼標準的原理和特點進行了深入的研究，對兩種標準之間的差異進行了詳細比較。2.對AVS編碼器的基本流程和各個模塊的功能進行了分析，并對幀內預測和環(huán)路濾波模塊的實現(xiàn)方法進行了研究，掌握了AVS編碼算法的核心內容。3.基于VerilogHDL語言，完成了AVS編碼器中的幀內預測和環(huán)路濾波模塊的設計和實現(xiàn)。根據(jù)仿真和驗證的結果，對模塊進行了優(yōu)化，使得模塊的面積、時鐘頻率和功耗等性能指標都得到了優(yōu)化。4.將幀內預測和環(huán)路濾波模塊與其他編碼器模塊進行集成，實現(xiàn)了完整的AVS編碼器，并進行了實現(xiàn)、仿真和驗證，掌握了硬件編解碼系統(tǒng)的設計流程和方法，驗證了整個系統(tǒng)的正確性、性能和質量。四、研究意義本課題的研究成果具有以下幾點重要的研究意義：1.為基于FPGA的AVS編解碼器系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)提供了重要的技術支持，為該領域的研究和應用打下了基礎。2.對編碼技術和硬件設計技術進行了深入的交叉研究，掌握了多種技能和方法，提高了綜合能力和工程實踐能力。3.為AVS和H.264/AVC等編碼標準之間的深度研究和比較提供了實例，有利于今后更好地應用和發(fā)展這些編碼標準。四、研究進度和計劃1.第一階段（1-3周）：了解AVS編碼標準的原理和特點，確定研究方向和內容，開展相關文獻調研。2.第二階段（4-6周）：深入了解AVS編碼器的基本流程和各個模塊的功能，重點分析幀內預測和環(huán)路濾波模塊的作用、原理和實現(xiàn)方法。3.第三階段（7-11周）：基于VerilogHDL語言，完成AVS編碼器中的幀內預測和環(huán)路濾波模塊的設計和實現(xiàn)，并進行模塊的仿真、驗證和優(yōu)化。4.第四階段（12-16周）：將幀內預測和環(huán)路濾波模塊與其他編碼器模塊進行集成，實現(xiàn)完整的AVS編碼器，并對編碼器進行實現(xiàn)、仿真和驗證。5.第五階段（17-18周）：撰寫畢業(yè)論文，準備畢業(yè)答辯。五、參考文獻1.趙洪濤,王培勇.基于FPGA的視音頻編解碼系統(tǒng)設計.北京:科學出版社,2013.2.劉康平.視頻編碼理論與實踐.北京:電子工業(yè)出版社,2014.3.曹錫華,李冬輝.視頻編解碼原理與實踐.北京:電子工業(yè)出版社,2015.4.VideoCodingforNext-generationMultimedia,S.-I.Park,Y.-W.Moon,M.-T.Sun,I.-K.Park(Ed.),Springer,NewYork,2009.5.AdvancedVideoCodingforNext-genera