基于FPGA的MPEG-4紋理解碼器研究的開(kāi)題報(bào)告

基于FPGA的MPEG-4紋理解碼器研究的開(kāi)題報(bào)告一、課題背景隨著視頻技術(shù)的不斷發(fā)展，視頻編解碼技術(shù)也得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步?，F(xiàn)在，MPEG-4視頻編解碼技術(shù)已經(jīng)成為了一種廣泛應(yīng)用的視頻壓縮技術(shù)。在使用MPEG-4技術(shù)進(jìn)行視頻壓縮之后，可以將視頻的碼流壓縮到原來(lái)的1/40~1/100，大大節(jié)省了碼流的帶寬資源。MPEG-4技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸領(lǐng)域、多媒體實(shí)時(shí)通信領(lǐng)域和數(shù)字電視領(lǐng)域等方面都得到了廣泛的應(yīng)用。MPEG-4技術(shù)是一種面向?qū)ο蟮囊曨l編碼標(biāo)準(zhǔn)，其中紋理壓縮技術(shù)占據(jù)了重要的位置。在MPEG-4中，紋理編解碼器對(duì)紋理進(jìn)行壓縮，以減小文件大小。其中，MPEG-4紋理編碼器對(duì)紋理進(jìn)行壓縮，而MPEG-4紋理解碼器則負(fù)責(zé)將壓縮后的紋理解碼，并還原成原始的紋理。為了提高視頻壓縮和解壓的效率，許多研究者開(kāi)始將FPGA技術(shù)應(yīng)用于MPEG-4紋理解碼器的設(shè)計(jì)中。因此，本課題的研究目的是基于FPGA技術(shù)實(shí)現(xiàn)MPEG-4紋理解碼器，并通過(guò)FPGA設(shè)計(jì)的高性能和高效率優(yōu)勢(shì)，提高視頻解碼的效率，以滿足不同場(chǎng)景下對(duì)實(shí)時(shí)性和實(shí)時(shí)性的要求。二、研究目標(biāo)本課題的研究目標(biāo)是基于FPGA技術(shù)實(shí)現(xiàn)MPEG-4紋理解碼器，并達(dá)到以下目標(biāo)：1.設(shè)計(jì)一個(gè)高效的MPEG-4紋理解碼器，可以對(duì)MPEG-4壓縮的紋理進(jìn)行解碼，并還原出原始的紋理數(shù)據(jù)。2.設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的MPEG-4紋理解碼器，可以實(shí)現(xiàn)高速、低功耗、同時(shí)支持多種壓縮格式的視頻解碼。3.實(shí)現(xiàn)一個(gè)高效的編碼解碼算法，提高紋理解碼的效率。三、研究?jī)?nèi)容本課題的主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：1.研究MPEG-4紋理編解碼技術(shù)的基本原理，包括編碼器和解碼器的原理。2.研究FPGA技術(shù)在視頻解碼中的應(yīng)用，包括FPGA的優(yōu)勢(shì)、設(shè)計(jì)方法以及FPGA的多種應(yīng)用技術(shù)等。3.設(shè)計(jì)MPEG-4紋理解碼器的硬件電路，包括對(duì)高速時(shí)鐘信號(hào)、視頻數(shù)據(jù)輸入和輸出接口的設(shè)計(jì)。4.對(duì)紋理解碼算法進(jìn)行研究，包括基于DCT的離散余弦變換算法以及Zigzag掃描算法等。5.實(shí)現(xiàn)MPEG-4紋理解碼器的軟件程序，使用Verilog語(yǔ)言編寫(xiě)FPGA代碼，實(shí)現(xiàn)FPGA模塊的開(kāi)發(fā)和集成。四、擬定計(jì)劃1.完成文獻(xiàn)資料查閱，熟悉MPEG-4編解碼理論及FPGA技術(shù)的基本原理和應(yīng)用；2.設(shè)計(jì)MPEG-4紋理解碼器電路，并實(shí)現(xiàn)到FPGA平臺(tái)；3.對(duì)紋理解碼算法進(jìn)行研究和優(yōu)化，并調(diào)試驗(yàn)證；4.對(duì)MPEG-4碼流進(jìn)行測(cè)試和性能評(píng)估，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果調(diào)整并優(yōu)化電路和算法；5.撰寫(xiě)課題研究的論文和答辯。五、預(yù)期成果1.實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于FPGA的MPEG-4紋理解碼器，可以對(duì)MPEG-4壓縮的紋理進(jìn)行解碼；2.提高紋理解碼的效率，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)解碼的功能；3.提高視頻解碼的性能，具有高速、低功耗等優(yōu)點(diǎn)；4.取得一定的技術(shù)水平和研究成果，發(fā)表學(xué)術(shù)論文。六、研究意義本課題的研究成果將具有以下幾個(gè)方面的意義：1.提高M(jìn)PEG-4視頻壓縮和解壓的效率，降低解壓數(shù)據(jù)的大小，更好地滿足實(shí)際的應(yīng)用需求；2.基于FPGA的MPEG-4紋理解碼器可以實(shí)現(xiàn)高速、低功耗、同時(shí)支持多種壓縮格式的視頻解碼，具有應(yīng)用前景；3.研究結(jié)果對(duì)于紋理解碼和幀率提升等方面的應(yīng)用都有一定的參考價(jià)值。七、主要參考文獻(xiàn)1.A.Marcelloni,M.Vecchio,L.Fanucci,A.Lodi.HighPerformanceFPGA-BasedMPEG-4VideoEncoderforMobileApplications[C],IEEEInternationalSymposiumonCircuits&Systems,2003.2.X.Zhou,R.Wang,H.Qian,L.Chen.AHigh-PerformanceFPGA-BasedMotionEstimationAcceleratorforMPEG-4VideoEncoder[C],IEEEInternationalSymposiumonCircuits&Systems,2006.3.H.-D.Kim,E.-G.