AVS是我国自主知识产权的音视频编解码标准,由AVS工作组制定。AVS-S是在AVS的基础上发展起来的,主要针对安防监控领域的数字视频编解码标准,可以满足远程视频监控的特殊要求。该标准的提出,不仅推动了我国安防产业的发展,也为我国解决了很多专利壁垒问题,节约了专利费用。本文首先对AVS-S标准进行了深入研究,然后分析和优化了该标准中变换、量化和熵编码模块所采用的算法,最后对这三个模块进行了硬件设计和优化。根据ICT变换的特点,采用1-DICT变换和8×8的转置矩阵实现2-DICT变换；对传统的蝶形算法进行了优化,变换后的系数无需重新排序,降低了变换的复杂度。量化模块中,修改了求解加权量化矩阵的方法,避免了多余中间变量的存储,节省了资源；量化后的系数直接按Zig-Zag扫描的顺序存入缓存,减少了对存储器的访问,节省了编码时间；量化模块支持传统的非加权量化技术和质量可调整的加权量化技术,两种量化技术复用一个缩放量化模块,节约了资源。在熵编码模块中,根据run、level和trans_coeffcient的大小关系,对码表进行了压缩,降低了查表的复杂度。本文采用并行流水线的方式,加快了编码速度。本文采用Verilog HDL语言完成AVS-S编码器中变换、量化和熵编码模块的RTL级电路,采用Synopsys的VCS进行功能验证,采用AVS-S标准参考软件SM2₀.4-v3建立参考模型,将VCS的仿真结果与参考模型的结果进行对比来验证本设计的正确性。在Synopsys的Design Compiler综合工具上进行逻辑综合,结果显示,该设计满足时序要求。最后用Formality形式验证工具对设计进行了形式验证。