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基于H.264的网络视频监控的FPGA实现研究的任务书
任务书
一、任务背景
近年来，随着网络通信技术和数字视频技术的发展，网络视频监控系统逐渐替代传统的监控方式，成为了安防领域的一个重要组成部分。网络视频监控系统通过将视频信号数字化、网络化，可以使监控画面可以通过互联网在远程实现观看、存储，具有较高的可扩展性和灵活性，在实现安防目标的同时还可以提高系统的效率和管理水平。
在网络视频监控系统中，视频编解码技术是其中的核心技术之一。H.264标准作为当前主流的视频编解码标准，因其高效性，广泛应用于网络视频监控系统中。通过在视频监控终端设备上实现硬件加速的H.264编解码功能，可以充分发挥H.264标准的优势，提升视频监控系统的整体性能。
FPGA作为一种可编程逻辑器件，因其具备高并行性、高可靠性、低功耗等特点，被广泛应用于视频处理、通信系统等领域。本任务通过利用FPGA实现硬件加速的H.264编解码功能，探索网络视频监控系统中FPGA的应用，为网络视频监控系统的设计提供一个可行的方案。
二、任务目标
1.了解H.264编解码算法的基本原理和相关技术，实现基于H.264的硬件加速编解码器。
2.了解FPGA的工作原理和基本编程方法，实现H.264编解码器在FPGA上的硬件设计。
3.设计并实现系统上下位机通信接口，将编解码器与实际视频监控系统相结合，完成视频流的编解码输出。
三、任务步骤
1.阅读相关文献，了解H.264编解码算法的原理、标准等，熟悉H.264码流的格式。
2.编写H.264编解码器的软件模型，并对模型进行仿真验证。
3.学习FPGA的编程方法和工具使用，选定适合的FPGA芯片进行设计。
4.设计H.264编解码器在FPGA上的硬件结构和设计方案，包括处理器、片上存储器、内部通信等模块的设计。
5.实现H.264编解码器在FPGA上的硬件设计，并进行验证和优化，考虑功耗、性能和资源占用等方面的问题。
6.开发系统上下位机的通信接口，实现编解码器与实际系统的集成，验证系统的整体功能。
7.对任务实验结果进行总结和分析，撰写实验报告。
四、任务要求
1.熟悉H.264编解码算法和FPGA编程方法，掌握相关开发工具。
2.基于硬件加速的H.264编解码器应具有较高的处理速度、低的延迟和低的功耗。
3.要求设计出稳定、可靠、高效的编解码器方案，具备应用性和可扩展性。
4.系统应具备完善的上下位机通信接口，界面友好且易于操作。
5.准确、完整地编写实验报告，包括实验背景、任务目标、实验步骤、实验结果及分析等内容。
五、参考文献
[1]蔡荣根.《H.264视频编码技术原理与实现》.电子工业出版社,2015.
[2]陈玉林,吴璋旭.《FPGA与硬件工程师面试宝典》.电子工业出版社,2012.
[3]刘永辉.《FPGA数字电路设计实践》.清华大学出版社,2011.
[4]肖旭勇.《FPGA与数字信号处理》.电子工业出版社,2016.
[5]杨鹏.《数字电路设计与FPGA实现》.电子工业出版社,2017.