随着多媒体信息技术的飞速发展，在光电测量以及视频监控系统中对视频质量的要求也越来越高，光电测量系统已经演变成分布式多节点的大规模系统，为了通过网络远程监控视频，远程图像需要实时向指挥中心汇总，大数据量图像需要在有限的带宽内进行传输，因此，高速实时的视频压缩与传输成为了研究热点和难点。一方面，为提高测量精度，在光电测量中越来越多采用高分辨率图像，远程传输中的实时性是其关键；另一方面，在低带宽的场景下，网络的传输能力严重受限，需要高效率的图像压缩以控制码率。再者，当前光电设备需要具有快速机动的特性，这就要求视频的压缩、传输系统要实现低功耗、小型化。鉴于此，本文针对上述问题，围绕基于H.264视频压缩算法，展开了视频实时编解码的深入研究。为了实现小型化、低功耗的系统平台，本文在对当前主流的视频编解码平台进行研究后，选择了专用ASIC芯片MG3500作为H.264编解码核心，搭建了嵌入式系统的软硬件平台，实现了Linux的移植，并构建了系统的软件开发平台。实现了PAL(704x576)，NTSC(720x480)，720p60，1080i60，1080p30等多种分辨率的编码与解码。在光电测量应用中，系统对图像的实时性要求较高，针对实时高分辨率视频图像的远程编解码的需要，深入研究了H.264压缩算法，提出一种低时延的编解码优化算法，算法综合考虑了图像捕获、编码、传输到解码的延时，在控制码率的基础上，能够有效的控制时延。为了进行一对多的网络远程传输，本文采用并实现了UDP组播和RTSP协议，提高了传输效率，降低了网络带宽占用。网络时延控制在300ms。针对3G移动网络低带宽下的音视频通信的需要，提出了一种低码率下的H.264码率控制算法，实验表明，在图像质量的允许范围内，该算法可以有效的控制编码码率，减少网络带宽需求，CIF视频图像码率可低至160kb/s；完成了音频的AAC算法的编解码，并实现了音视频的同步解码。同时，针对3G网络，本文设计实现了双链路负载均衡下的音视频传输，扩大了网络带宽；采用FEC（前向纠错）算法实现了网络中丢包恢复，提高了音视频传输质量。此外，为了实现H.264码流在遥测信道中的实时传输，本文还研究了PCM编码算法，设计了一种ASIC结合FPGA的PCM编码器，完成了H.264码流的精确均衡化，产生了符合PCM帧格式的串行码流，实现了H.264码流的PCM编码与遥测传输。