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H.264标准以其高效的编码效率和良好的网络友好性成为新一代国际视频编码标准,在数字媒体领域有着非常广阔的应用前景。H.264编码算法的高质量编码建立在其高复杂度的算法基础上,而数字信号处理器(DSP)通过专门的指令和体系结构设计,拥有较高的处理速度和较低的资源消耗,特别适合视频编码等复杂数字信号处理算法的执行。TI推出的集成C64x+ DSP及ARM9芯片的达芬奇平台,则以较高的运算性能和丰富的外围接口成为目前H.264编码算法实现及应用的理想平台。本文工作围绕H.264编码算法的研究以及基于达芬奇平台(TMS320DM6467)的H.264编码算法优化和实现而展开。H.264编码算法研究：详细分析了H.264编码算法的原理和核心技术,确定了影响H.264编码速度的瓶颈模块。在帧内预测模式判决模块,对标准帧内预测模式判决算法进行了分析,并提出了改进的帧内预测模式判决算法,通过利用预测模式相关性、改变预测模式判断顺序、提前终止预测模式选择等方法,有效的提高了帧内预测的速度。在帧间预测运动估计算法模块,分析了经典的块匹配算法和UMHexagonS、EPZS算法,利用自然图像序列最佳匹配块一般呈现明显的方向性(梯度方向)特点,提出一种菱形、T形搜索结合的算法,根据当前搜索起点与上一步搜索起点的相对位置关系决定下一步搜索的模板及方向。改进算法在算法复杂度与编码性能之间取得了较好的平衡,取得了较好的运行效果。基于达芬奇平台的算法优化和实现：详细介绍了达芬奇平台、DM6467芯片特性及H.264编码算法在达芬奇平台上的实现过程。完成了PC环境下H.264编码算法的DSP化并封装接口。充分利用DM6467硬件优势,从编译器选项、存储器配置、C及汇编程序代码这几个方面对算法的实现进行优化,大幅度提高了H.264编码算法的编码效率。最后,在DM6467达芬奇平台上实现的H.264编码算法,CIF格式视频序列平均编码速度从优化前的2.63帧/秒提升到18.11帧/秒,基本达到实时的要求。编码后码流大小约为输入码流的2.33%,且解码后的视频图像具有较高的质量。