H.264标准是国际电联和国际标准化组织联合组建的视频小组共同制定的最新数字视频编码标准。它是现在最具影响力的行业标准,比起以往的标准最大的优点是具有很高的数据压缩比例,应用范围很广,可以满足不同速率、不同解析度和不同应用场合的需求,并且还加强了对各种信道的适应能力,有利于对误码和丢包的处理,具有很强的网络适应性。与以往的标准比较,H.264在相同的码率下能够获得更好的编码效果和图像质量。　　本文首先介绍了H.264视频标准的关键技术:帧内预测、帧间预测、可变长编码、反量化反变换、去块滤波等,接着重点对其中的 CAVLC、反量化反变换、去块滤波模块进行了分析和研究,并用硬件描述语言Verilog对其进行了模块化设计,最后在modelsim环境下对这3个模块进行了功能仿真,在速度、成本、可扩展性等方面具有一定优势。在CAVLC模块中求解NC值模块时采用了一种复用寄存器的算法,节省了硬件资源。在反量化反变换模块中,把二维矩阵运算简化为两次一维运算。在去块滤波模块中,对其中的关键模块一维FIR滤波器采用五级流水线结构,并且调整了滤波次序,大大提高了模块的运行速度。　　本文在Quartus II平台上利用在线逻辑分析仪对CAVLC模块进行了硬件验证,还进行了该模块的版图设计。最后给出了H.264解码器整体的硬件结构和测试验证平台的设计,还提出了H.264视频解码器SOC结构的一个初步设计方案。