本文主要研究无线模式下MPEG-4中视频编解码核心技术——运动估计和变长解码的算法、结构及其VLSI实现问题.在介绍课题的总体背景后,对论文的主要研究内容进行了综述,针对低带宽应用的低复杂度、低功耗等特点从算法、结构和VLSI实现三个方面详细介绍了国内外的发展情况,并对其主要设计技术及发展前景进行了探讨.本文的主要工作如下:首先,提出了基于进化策略的运动估计方法,这种方法将传统的进化策略算法引入到运动估计中.由于进化策略不需要单调性假设的支持,所以在搜索过程中不易于陷入局部最优.每个变量都具有一个步长控制参数,使算法更具灵活性.在进化过程中步长的控制对算法的收敛速度至关重要,通过改进步长的自适应变化方法,进一步提高了算法的收敛速度,取得了接近全搜索算法的编码质量.其次,利用连续图像中宏块运动方向具有较强的相关性的特点,将运动方向信息显式地引入算法.因为宏块的运动向量具有较强的时空相关性,相邻宏块的运动方向相似,在算法中增加了旋转角变量,使横轴和纵轴变量的变异产生相关,增强了搜索的方向性,进一步提高了算法的收敛速度和搜索的精确度.同时,当前宏块的旋转角变量可以作为下一个宏块搜索的初始值,加速相邻宏块的搜索速度.再次,设计实现了基于进化策略运动估计方法,遵循IP核的设计流程,根据系统模型和所要完成的功能进行软硬划分,并进一步划分各个子模块.设计过程中从系统级到门级充分考虑了功耗因素,应用相应的低功耗技术和结构进行了优化设计.在总体结构设计中充分考虑了结构定制的灵活性,使其能支持多种算法.采用TSMC 0.25um标准单元库,电路的平均功耗约为6.4mW.最后,通过分析可逆变长编码和变长编码的编码原理和构造方法,设计基于MPEG-4码表的解码算法.可逆变长编码是一种可双向解码的变长编码,它的解码算法和结构同传统的变长编码不同.文中提出一种优化的可双向同时解码的MPEG-4可逆变长解码器结构.可逆变长解码器和变长解码器都采用了流水线和码表分割等低功耗技术,在保证处理速度的前提下,降低了功耗,最后完成了两个解码器的VLSI实现.