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基于GPU的H.264视频编码实现的任务书
任务书：基于GPU的H.264视频编码实现
一、任务背景
在现今数字媒体时代，视频编码是一项重要的技术。H.264作为当前主流的视频编码格式，具有高压缩率、高画面品质、低码率等优点，在实际应用中得到了广泛的应用。但是，随着视频分辨率的提高和码流的增大，CPU编码速度已经不能满足实时处理的需求。因此，利用GPU并行计算，进行基于GPU的H.264视频编码实现，是当前亟需解决的问题。
二、任务目标
本项目的目标是实现基于GPU加速的H.264视频编码程序，主要包括以下内容：
1、学习掌握H.264视频编码的基本知识；
2、掌握GPU计算的基本原理和技术；
3、研究H.264编码算法和GPU加速算法；
4、利用CUDA编程实现基于GPU的H.264视频编码实现；
5、对实现的算法进行性能测试和优化。
三、任务步骤
1、学习H.264视频编码的基本知识
H.264是一种现代视频压缩技术，被广泛应用于数字电视、互联网视频传输、移动视频等领域。学习H.264视频编码的基本知识是本项目的第一步，包括H.264编码的原理、编码的各种参数、编码的技术和编码的常用算法等。
2、掌握GPU计算的基本原理和技术
本项目的目的是利用GPU并行计算加速H.264视频编码的速度，因此必须掌握GPU计算的基本原理和技术。主要包括CUDA架构、CUDA编程环境、CUDA并行计算原理等。
3、研究H.264编码算法和GPU加速算法
研究H.264编码算法和GPU加速算法是本项目的核心任务。对H.264编码算法进行深入研究，包括帧内预测、运动估计和熵编码等。研究GPU加速算法，探讨GPU实现H.264编码的各种技术和优化策略。
4、利用CUDA编程实现基于GPU的H.264视频编码实现
在掌握H.264编码算法和GPU加速算法的基础上，利用CUDA编程实现基于GPU的H.264视频编码实现。包括视频数据的读取、编码模块的设计与实现、速度优化策略的实现等。
5、对实现的算法进行性能测试和优化
在完成GPU实现的H.264编码程序后，对算法进行性能测试和优化，包括视频压缩比、编码速度等性能指标优化，以得到更为高效的GPU加速的H.264视频编码实现。
四、预期结果
本项目的预期结果是实现基于GPU的H.264视频编码程序，能够实现对数字音视频数据的编码，达到高压缩率、低码率、高质量的编码效果。同时，在H.264编码速度上，通过GPU加速实现对实时性要求的支持，提高视频编码效率。通过性能测试和优化，对实现的算法进行优化，使H.264编码程序具备更好的实用性和普适性。
五、参考文献
[1]袁琳,刘伟.基于CUDA的H.264视频编解码加速研究[J].计算机系统应用,2011,20(8):174-177+182.
[2]杨建涛,陈立冬.基于GPU的H.264视频编码加速实现[J].计算机应用研究,2013,30(4):1299-1301.
[3]张利,周连凤,田琼涛.基于GPU加速的H.264视频编码技术研究[J].计算机系统应用,2016,25(1):212-215.
[4]许俊波,陈海军.基于GPU的H.264视频编码的加速[J].电视技术,2019,43(9):83-86.