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H.264是ITU-T(视频编码专家组)和ISO／IEC(运动图像专家组)联合推出的全新视频编码标准。与现有的视频压缩标准相比，H.264编码器能在保持相同图像质量的情况下，节省大约50％的码率。由于其良好的压缩效率和网络适应性，H.264将在视频电话、数字电视广播、视频流媒体服务、压缩视频存储等领域得到广泛的应用。H.264编码器具有优良的编码性能，但这是以增加编码运算的复杂度为代价的。本论文围绕着对运动估计和运动补偿算法的研究及H.264编码器基于DM642的实现展开。本文首先详细地介绍了H.264视频编码关键技术，包括帧内预测，帧间预测，整数DCT变换，熵编码等等。其次，本文重点分析了运动估计和运动补偿技术。详细介绍了在H.264中特有的运动估计和运动补偿技术：树型结构的运动补偿、子像素运动矢量和多参考帧。接着，在PC平台上，从7种匹配块模式的选择、整像素运动估计和子像素运动估计三个方面对H.264的运动估计和运动补偿技术进行优化，并给出仿真结果。最后，基于TI DM642平台对H.264编码器进行优化与实现。DM642是TI公司推出的一款专门用于图像处理的DSP芯片，是C64x系列的芯片，增加了很多外围设备和接口。结合DM642嵌入式系统的硬件特性，从优化使用存储器系统、程序代码级优化、提高指令的并行性等几方面进行讨论，有效降低了整个编码器的运行时间。在这个过程中，总结了基于DM642的视频压缩编码软件开发的一些方法和技巧，可为今后基于这个平台的软件开发提供借鉴。