视频编解码器被广泛应用于数字电视、DVD、视频监控、电视会议和手持娱乐设备等许多领域。近几年来,随着多媒体应用的不断发展,一些新的视频编解码标准逐步流行起来,比较有代表性的视频编解码标准有MPEG-4和H.264/AVC等。其中,H.264/AVC是由ITU和ISO联合提出的最新的视频编解码标准,它以优越的性能,成为了当今最热门的研究课题之一。本文正是针对H.264/AVC视频编解码标准研究的发展进行了跟踪,并在理解H.264/AVC视频编解码标准提出的各种新型算法的基础上,对H.264/AVC编码器的设计和优化做了详细深入的研究,主要的内容为:1.调研了目前视频编解码标准的发展趋势和现状,介绍了视频压缩的基本原理,介绍了数字视频数据在存储信息上的冗余,并简要说明了当前主流的视频编解码标准针对这些冗余信息所采用的压缩技术。2.对H.264/AVC标准及其新技术进行研究,详细论述了帧内预测、帧间预测、变换量化、熵编码和环路滤波模块的算法,并对当前主流视频编解码标准的编码器效果做了简要的分析和对比。3.运动估计补偿算法是影响视频编码性能的关键模块,其实现的算法比较多,是视频编码器设计中最为灵活的模块,一般的视频标准都没有将其纳入标准之中。本文在实际的应用中,分析了当前已存在的一些运动搜索算法,并根据实际的应用情况和开发平台,设计了一种新型的快速运动搜索算法,该算法的优点在于它对编码速度和视频质量两者进行了折衷,是一种易于实际应用的设计。同时,我们也针对这种算法作了大量实验进行验证,实验结果也表明该设计的合理性。4.本文在德州仪器(Texas Instrument)提供的CCS开发环境下,先对编码器软件代码进行了DSP的软件仿真和验证,对仿真后的软件性能统计数据进行分析,然后结合H.264/AVC的算法特点,提出并设计了一种行之有效的软件构架,最后应用TI DSP平台的优化技术,提高了H.264/AVC编码器的运行效率,使编码器在DM642 DSP平台上能够对CIF格式视频进行实时编码。