基于感興趣區(qū)域的碼率控制優(yōu)化及硬件實(shí)現(xiàn)的開題報(bào)告

基于感興趣區(qū)域的碼率控制優(yōu)化及硬件實(shí)現(xiàn)的開題報(bào)告一、研究背景視頻碼率控制是視頻編碼中的重要技術(shù)之一，核心目標(biāo)是在保證視頻質(zhì)量的前提下，盡可能地減小視頻的碼率。現(xiàn)有的碼率控制算法通常是基于整個(gè)視頻幀的內(nèi)容進(jìn)行碼率控制，而無法針對(duì)感興趣區(qū)域進(jìn)行劃分和控制。針對(duì)這一問題，本研究提出了基于感興趣區(qū)域的碼率控制優(yōu)化方案。二、研究?jī)?nèi)容和方法本文的研究?jī)?nèi)容是視頻碼率控制，主要研究基于感興趣區(qū)域的碼率控制優(yōu)化方法和硬件實(shí)現(xiàn)。具體研究方法包括：1.對(duì)視頻的感興趣區(qū)域進(jìn)行劃分：根據(jù)視頻內(nèi)容，通過人工或自動(dòng)方法對(duì)視頻進(jìn)行感興趣區(qū)域的劃分，將視頻分成多個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域可能有不同的重要性。2.針對(duì)不同區(qū)域進(jìn)行不同的碼率控制：根據(jù)劃分出來的感興趣區(qū)域，針對(duì)每個(gè)區(qū)域設(shè)計(jì)不同的碼率控制策略，通過每幀的編碼參數(shù)來控制碼率。3.硬件實(shí)現(xiàn)：實(shí)現(xiàn)基于感興趣區(qū)域的碼率控制優(yōu)化方案的硬件系統(tǒng)，通過FPGA進(jìn)行快速視頻編碼，并實(shí)現(xiàn)所提出的優(yōu)化算法。三、研究意義和創(chuàng)新點(diǎn)基于感興趣區(qū)域的碼率控制優(yōu)化方案的研究意義和創(chuàng)新點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：1.提高視頻質(zhì)量：針對(duì)感興趣區(qū)域進(jìn)行碼率控制可以在盡可能減小視頻碼率的前提下提高視頻質(zhì)量，特別是對(duì)于重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行更好的保護(hù)。2.節(jié)省存儲(chǔ)空間：通過對(duì)不重要區(qū)域的低碼率控制，可以節(jié)省存儲(chǔ)空間。3.硬件實(shí)現(xiàn)優(yōu)化：通過硬件實(shí)現(xiàn)的方式，可以在短時(shí)間內(nèi)完成整個(gè)視頻的編碼，實(shí)現(xiàn)快速編碼。四、預(yù)期成果本研究的預(yù)期成果包括：1.基于感興趣區(qū)域的碼率控制優(yōu)化算法：提出一種基于感興趣區(qū)域的視頻碼率控制優(yōu)化算法，能夠?qū)χ匾獏^(qū)域和不重要區(qū)域進(jìn)行不同的碼率控制，以提高視頻質(zhì)量和節(jié)省存儲(chǔ)空間。2.硬件實(shí)現(xiàn)方案：設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)基于FPGA的硬件實(shí)現(xiàn)方案，能夠快速進(jìn)行視頻編碼。3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證：通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證提出的算法和硬件實(shí)現(xiàn)方案的有效性，比較其在編碼效率和視頻質(zhì)量上的差異。五、研究難點(diǎn)本研究的難點(diǎn)主要包括：1.如何進(jìn)行感興趣區(qū)域的劃分，確保劃分的準(zhǔn)確性。2.如何根據(jù)劃分出來的感興趣區(qū)域設(shè)計(jì)不同的碼率控制策略，以達(dá)到最優(yōu)的編碼效果。3.如何在硬件實(shí)現(xiàn)中實(shí)現(xiàn)所提出的優(yōu)化算法，充分利用硬件資源，提高編碼效率。六、研究計(jì)劃本研究計(jì)劃的主要內(nèi)容包括：1.文獻(xiàn)調(diào)研和算法分析：對(duì)現(xiàn)有的視頻碼率控制算法進(jìn)行調(diào)研和分析，找到其不足和改進(jìn)之處。2.感興趣區(qū)域劃分方案設(shè)計(jì)：通過圖像分割等方法，尋找一種可行的感興趣區(qū)域劃分方案。3.基于感興趣區(qū)域的碼率控制算法設(shè)計(jì)：根據(jù)所劃分的感興趣區(qū)域，設(shè)計(jì)針對(duì)每個(gè)區(qū)域的不同碼率控制算法。4.硬件實(shí)現(xiàn)方案設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)基于FPGA的硬件實(shí)現(xiàn)方案，進(jìn)行編碼加速。5.算法優(yōu)化和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：對(duì)所提出的算法進(jìn)行優(yōu)化，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其有效性。七、參考文獻(xiàn)[1]NiuX,HuH,YouX.Aregion-basedlocalvideobitratecontrolalgorithm[J].JournalofVisualCommunicationandImageRepresentation,2017,45:13-22.[2]FengY,SunL,LuoH.Regionbasedselectiveperceptualqualitycontrolalgorithmforscalablevideocoding[J].SignalProcessing:ImageCommunication,2016,49:7-16.[3]YangL,SunC,LiuP.ARegion-BasedRateControlAlgorithmforH.265/HEVCVideoCoding[J].IEEETransactionsonBroadcasting,2018,64(2):218-228.[4]ZhangS,ZhangL,CaiW.FPGA-BasedHigh-PerformanceParallelVideoEncoderforH.264/AVC[