随着因特网的日益普及、第三代移动通信技术的广泛使用和多媒体业务的迅猛发展,视频应用领域不断扩大,开发高质量、高性能的嵌入式视频压缩系统具有重要的理论意义和实用价值。新一代视频压缩标准H.264以其优异的压缩性能与网络适应性,成为视频实时通信、数字电视广播、以及网络视频流媒体等各应用领域的主要视频压缩标准。另一方面,随着数字信号处理器(DSP)的飞速发展,为实现便携式数字视频通信终端提供了可能。TI公司生产的TMS320DM642芯片具有强大的信号处理能力和完备的视音频及网络接口,是实现H.264编码器的理想平台。本文主要研究H.264编码器在DM642平台上的实现和优化。本文深入研究和对比分析了H.264编码器实现的各种框架结构,并针对DM642内存结构和Cache访问机制的特点,设计了一个适用于DM642平台的H.264编码器框架。该框架采用了减少编码器条件判断及分块的思想,提高了程序在平台上的工作效率。同时,为了更加充分地利用DSP片上资源,减少不必要的开销,本文分析了编码器不同尺度的帧间预测策略,选择了最适合本文编码器的帧间预测算法,在保证视频重建图像质量的基础上,提高了编码器的速度。另外,本文根据DM642平台结构特点,对H.264进行了程序移植和优化。本文首先优化了编码器的数据存储结构,提出了一种以高速缓存数据结构结合行缓存和列缓存的数据存储机制,提高了程序数据的Cache命中率和使用率。其次,根据性能分析的结果,综合采用编译选项、内联函数、数据打包、软件流水等方法对编码器进行优化。实验结果表明,本文设计和优化的基于DM642平台的H.264编码器与优化前X264编码器相比,质量下降控制在0.4-0.6dB,而CIF格式图像编码速度约为30fps,编码速度提高了近1倍,达到了对CIF格式图像实时编码的要求。