● 摘要
随着电子和通信技术的发展，静态图像压缩和多媒体视频图像压缩的要求越来越高，应用越来越广泛。于是出现了各种各样的压缩标准，而H.264作为新一代的多媒体视频标准，相比以前的MPEG系列、H.26X系列标准来说，具有更好的压缩性能，其前景非常广阔。世界上有很多公司和研究机构都在对它进行研究。由于其自身算法的复杂性，编解码显得十分具有研究价值。本文对H.264中的自适应变长编码和定长编码做了主要的研究。首先对算法进行研究，采用C语言编程实现编码和解码的算法。然后分析码表构造，根据硬件——FPGA、ASIC等自身的特点，提出了若干种新方法。针对类似于指数哥伦布编码之类这种前缀加后缀信息位的码字，提出了二分法、自适应方法，以及纯组合逻辑三种实现方法，特别是最后一种方法，对于一个8bit的数据，该方法所消耗的周期仅是传统移位方法的14.29%。并且该方法已经申请了国家专利。对于解码，提出了对零比特位计数的新方法，虽然资源消耗略大，但使得类似于霍夫曼码这种即时变长码字的解码所消耗的周期数大大减小，对于Level的码表0，解码周期数仅为传统移位方法的37.5%，极大的提高了解码的效率。最后从这若干方法中选取一种，用Verilog HDL进行建模，用FPGA进行验证。并且用先前的C语言程序为之提供测试向量，在设计各个阶段进行仿真验证，保证其正确性。文末，对优化改进的方法进行分析。