随着移动互联网的发展、应用与普及，人们对多媒体通信的需求更加强烈，通过手持移动终端访问因特网收发多媒体音视频数据变得更加常态化。同时也带来了多媒体用户增长受制于无线频谱资源有限的矛盾，为了解决这一矛盾，对视频压缩技术的研究就显得尤为重要。而在众多的视频压缩技术中，应用最广泛，性能最好，最适合移动通信领域的是H.264视频压缩标准，那么在移动终端上用SoC实现H.264编码器具有现实意义。　　 本文以H.264视频编码标准为基础，对H.264视频编码的基本概念，标准中规定的简表与级别、编码数据格式、码流结构、编码过程和编码原理进行了详细分析。然后，分别对帧间预测编码、帧内预测编码、整数变换与量化、CABAC熵编码等4个关键技术的基本算法进行了研究。对视频编码器中帧间预测编码等4个关键技术的算法实现过程进行了详尽的分析与研究，并设计出算法的实现流程。基于H.264视频编码关键算法的研究和SoC设计的需求，并根据提高计算并行度和采用流水线技术的系统架构设计原则提出了SoC实现的系统架构方案。为了提高加速器利用率和编码效率，减少总线数据流，提出了基于宏块的4级流水线来实现H.264编码加速器。最后以帧内预测编码模块为例，提出了4×4亮度块预测和8×8色度块预测模块的详细设计方案，采用Verilog HDL语言对帧内预测模块进行了RTL级实现。同时利用SystemVerilog与VMM验证方法学相结合的验证方式，搭建模块级验证平台，对帧内预测模块进行功能验证。仿真结果表明，本文的帧内预测模块的功能正确，并且宏块处理速度达到了810个时钟周期/MB，满足了1280×720的实时编码的性能要求。