MPEG-4是国际运动图像专家组(MPEG)于1999年制定的新一代面向对象的多媒体压缩国际标准。它将应用在数字电视、可视电话、实时多媒体监控、移动多媒体通信等。TMS320C6416 DSP是TI公司推出的一款高性能可编程数字信号处理器。本课题研究目的就是要利用TMS320C6416 DSP硬件平台,实现MPEG-4标准的视频编码器并对其进行优化,达到实时性要求。首先,文章介绍了图像压缩的基本原理和图像技术的发展,对比了各种视频标准的主要内容、应用范围和发展现状。结合的实际情况,确定了MPEG-4 Simple Profile作为此文的视频编码器的框架。然后,对MPEG-4视频编码的核心算法进行了研究,本文主要分析了运动编码和纹理编码,并确立编码方案。运动估计算法在视频压缩算法中占有重要的地位,一般占整个系统60~80%左右的编码资源。文章分析了基于免疫系统的块匹配运动估计算法和经典算法的优缺点,借鉴MVFAST,介绍了这两种算法结合使用的混合算法,也通过减少SAD计算改进块匹配免疫算法的运算量,通过MATLAB实验,证实了这两种方式都能在不降低搜索精度的条件下大大减少了运算量。接着,讨论了MPEG-4采用的两种量化技术,通过研究和实验,确立了H.263量化方案。同时对码率控制技术进行了研究,可以实现不同应用要求下,视频质量的调节。随后,研究了C6416 DSP特有的硬件结构特点、指令系统、存储器结构、流水线结构、CCS软件环境和C64x系列DSP的软件开发优化过程等。结合MPEG-4的算法特点,并充分利用DSP的并行处理能力,最终提出了编码流程的优化方案。文章参考了XVID开放源码,在分析源代码的基础上,提出了编码器的整体实现、帧内编码和帧间编码实现方案。通过DSP的测试工具分析出了消耗时间最多的关键代码段,利用了DSP特有的线性汇编和汇编语言进行了改写。通过实验测试取得了很好的效果。比较了各种编译选项,测试了各种选项的性能。合理的配置了各代码部分在DSP存储器上的分配,提高缓存命中率。最后对于编码器的整体性能进行了测试。利用标准序列进行实验,从主观性能和客观性能进行了比较。并对码率控制,优化效果也进行了测试。从实验结果可以得出结论:基本上实现了MPEG-4视频的简单框架的功能。对于CIF格式,可以达到每秒25帧以上的实时性要求,对实际的应用有一定的参考和商用价值。