随着社会发展,高清视频在广播电视、安防监控、医疗健康、智能交通、航空航天等国计民生的诸多领域都发挥了重要作用。海量高清视频的采集与传输都离不开视频编码技术。本文基于课题组的相关项目,针对高清视频采集与传输流程中的技术需求,分别对视频成像模组中的无损压缩技术和传输系统中的转码技术展开研究。本文的主要研究内容如下:1.针对数码相机成像端的Bayer图像提出了一种低复杂度的压缩方案,在消耗少量资源的前提下,实现了接近于主流标准的压缩性能,并基于FPGA完成了验证与实现;2.针对大量视频数据的高效传输需求,设计了一套可以完成多通道高清视频实时转码的系统,完成了一系列测试,并使之在企业中得到实际应用。随着视频分辨率的不断提高,数码摄像机成像过程产生的Bayer图像尺寸也愈渐庞大,这使得图像处理模组所需的资源剧增。对Bayer图像进行无损压缩,可以在避免误差扩散的同时有效降低成像设备的成本。本文研究了现有的图像编码技术,设计了一种Bayer图像无损编码方法,并基于FPGA实现了该方案,最终以较少的资源消耗获得了接近于主流图像编码方案的压缩性能。其主要编码流程为:首先将Bayer图像均匀划分为若干子图像块;使用四种跨像素预测模式消除图像的空间冗余,同时选出最佳预测模式;利用改进的自适应Huffman编码方法对预测残差进行熵编码,逐块完成Bayer图像的无损编码。摄像机前端持续采集的Bayer图像经过一系列处理,形成的视频数据经过有损编码后进行传输和存储。在实际应用中,数量庞大的高清视频对传输网络造成了巨大的压力,而且诸多视频采集设备的型号与标准不尽相同,这对系统的稳定性造成挑战。在传输节点中按照需求对视频进行转码,可以灵活地调整各路视频的编码属性,从而使宽带资源得到更合理的利用。基于这样的应用需求,本文也对网络传输节点中的视频转码技术开展了研究。本文首先分析了主流的H.264/AVC、H.265/HEVC及H.266/VVC编码标准中的关键技术,然后依据课题组合作企业的实际需求,设计实现了一套完整的多路视频实时转码软硬件系统。该系统方案首先考虑了企业对于低复杂度、高可靠性的应用需求,基于海思HI3531D媒体处理器构建了开发环境与板载运行环境,根据具体指标设计其架构和模块。系统的主要功能包括:多路高清视频的拉流、实时解码与编码、码流推送、web前后端服务、ONVIF服务以及录像存储与播放等。该系统已在课题组的合作企业中得到应用,合作企业凭借该系统获得第九届中国创新创业大赛（山东赛区）优胜企业奖,并晋级全国总决赛。