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自从ITU-T提出第一代视频图像的压缩标准H.261以来，经过十多年的发展，视频的压缩技术目前已经广泛应用于移动通信、视频会议、数字电视等诸多领域。为了获得更高的图像信噪比及更高的图像压缩比，ITU-T与ISO/IEC联合推出了最新的H.264标准，标准在保持原有框架的基础上引入了若干的细节改进：如宏块(MicroBlock)的多模式选择、1/4像素的引入、帧内预测的引入、DCT变换整数化等。
这些新技术的引入大大提高了算法对硬件的要求，其中运动评估(ME)尤甚。运动评估本来就是整个算法中运算量最大的部分，而多模式选择以及1/4象素预测均是针对运动评估进行的改进，所以要实现H.264的工程化，最重要工作就是研究运动评估的特点，减小运动评估部分的运算量使之适于硬件实现。
文中提出了一个基于硬件的运动评估模块的完整的高性能解决方案。实现过程分成五个主要部分：首先，文中研究了运动评估中各组成部分的运算量，并以此为依据制定了算法宏块级的流水线；其次，研究了EPZS算法在硬件中实现的可能性，并优化选择了算法的预测点以及模板，更为重要的是确定了片上并行内存的结构；再次，针对H.264中各模式间相关度很高的特点，将各模式分成大尺寸及小尺寸两组，设计了一种高性能的分裂一合并算法；然后，算法沿用模式的大尺寸及小尺寸分组，提出了一种多参考帧的解决方案；最后，文中分析了整个算法在硬件实现中的若干难点，并在FPGA中进行了具体实现。本文设计在保持图像PSNR的基础上，大幅降低了算法的运算量。最终实现中，时钟频率为100MHz，宏块处理时间仅为1312时钟周期，具备D1视频的实时处理能力。
最后，文中还就H.264算法在红外图像中的应用进行了讨论。解决方案中提出了一种针对红外图像的目标分割算法，提取图像中感兴趣的目标部分，从而保证算法的压缩率及目标的PSNR。