H.264/AVC是由国际电信联盟(ITU)和国际标准化组织(ISO)共同制定的新一代视频编码标准。论文首先简要介绍了H.264/AVC的编码策略和提高编码效率的重要技术特性,然后着重分析了其中的2项关键技术:帧内预测和变换与量化。 H.264/AVC标准中,如果一个块采用帧内预测模式预测,对亮度分量,4×4的块有9中预测模式,16×16的宏块有4种预测模式;对色度分量,有4种预测模式,这些预测模式大大提高了帧内预测的预测精度,缩小了码流。与先前的图像编码标准相同,H.264/AVC也是基于变换编码的视频标准,不同的是H.264/AVC标准中采用了一种基于4×4块的整数变换,与其它视频编码标准中采用的基于8×8块的DCT变换相比,该变换只需使用16位的加法和移位运算即可实现,不需使用乘法运算,大大减小了运算复杂度,并避免了反变换过程中的误差。论文首先系统的研究了帧内预测的各种预测模式算法和模式决策算法,并在JM平台上测试比较了各种预测模式对预测编码性能的影响;随后对H.264/AVC所使用的整数变换算法和相关的量化过程进行了系统的推导和论证。 在理论分析的基础上论文提出了一种基于FPGA的全I帧编码器设计方案,该方案采用H.264/AVC编码器中最基本的模块,主要包括帧内预测、变换量化和熵编码等;论文首先分析了该方案的系统架构设计,然后对编码器中的帧内预测、变换与量化等关键技术的设计分别进行了详细的讨论,最后在FPGA平台上对该设计方案进行了验证并分析了验证结果;验证结果表明该方案能够实现H.264/AVCBaseline Profile的编码,占用的硬件资源较少,编码图像清晰度较高。该方案的设计为H.264/AVC编解码芯片的开发做了很好的研究和探讨工作,有很好的参考价值。