本文对MPEG-2中可以提高压缩比的各个方面作了深入的研究，实现了一个基于MPEG-2的运动图象编码器和解码器。实验证明如果综合考虑各个方面，对于演播室质量（720×576）的视频序列，这个编码器的压缩比在5Mbits/s的比特率下可达到168:1，峰峰信噪比可以达到30.78db。 本文首先从总体上讨论了视频编码的必要性以及关于视频编码的研究现状和一些例如编码的数据结构等的基本问题。接下来详细的讨论了各种传统的压缩方法是如何具体应用到标准MPEG-2中的，例如DCT变换、估计预测编码、均匀量化、行程编码和可变长编码。另外本文还说明了MPEG-2相比于MPEG-1的具体改进。例如AC系数的两种扫描方法，以及由此带来的效果的改进；DC系数的精度对编码的影响。量化矩阵的选择的重要性也通过具体实验加以证明，并且给出了选择的参考依据。视频编码速率控制和带来的自适应量化也是本文讨论的一个重点。本文最后给出了一些有用的实验结果，并对这些结果进行了分析。 本文的贡献之处在于：详细分析了一些运动估计的方法，并将这些方法应用到了编码器当中，作出了实验对比。其次，仔细分析讨论了各种预测方法例如帧/场预测，和帧/场DCT变换怎样自适应的选择，以更进一步的提高编码器的效率。本文还深入讨论了MPEG-2中的两种特殊的预测方式—双基预测和16×8预测方式，实现了一种在各种预测方法中自适应选择以提高编码的质量的方法，实验证明，这种算法的效果比单独使用任何一种预测算法的性能都要好，不但提高了编码结果的压缩比，而且提高了信噪比。本文还详细讨论了一种经常采用的位率控制方案和原理，这种位率控制方案通过不断调节量化器的阶距来保证输出比特流具有常比特率，并且满足输入所要求的比特率。 本文对MPEG-2视频编码的VLSI实现研究具有参考价值，而且还可作为MPEG-2标准视频编码的一个补充。