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H.264/AVC，也称为MPEG-4的第十部分，是由ITU-T和ISO/IEC共同提出来的新一代视频编码标准。相对于以前的标准，H.264在压缩比和编码失真的控制上都有明显的改善，同时具有较好的网络亲和性。在相同的品质下，H.264拥有令人满意的压缩比，它的比特率分别为MPEG-2的2/5和MPEG-4的3/5。H.264的应用范围很广泛，比如说高清晰度的DVD、数字电视、数字摄影机、视频电话，电话会议等等。但是它的编码复杂度使得它实时编码的应用受到很大的挑战，软件编码的方式不能满足其实时编码的要求，用硬件方式实现H.264的实时编码成为研究的热点。熵编码是H.264标准中的一项关键技术，用来对残差数据进行进一步的压缩。在H.264标准中熵编码有两种方式，CABAC（context-based adaptivebinary arithmetic coding）和CAVLC(context-based adaptive variable length coding)。
作者在全面学习H.264视频编码标准的基础上，对CAVLC编码算法做了深入的研究。本文以提高编码器的性能和吞吐量为目标，对CAVLC编码算法和硬件的实现结构作了优化。优化的方法如下:1整体结构优化，对整体的硬件结构做合理的规划，使编码器使用较少的时钟个数完成残差数据的编码;2统计系数优化，同时统计两个系数，减少了统计所需要的时钟数目;3查找表消除法，将一些有规律的表格用较为简单的算术表达式来代替，达到减少硬件资源占用的目的;4预测编码level元素，在统计阶段就开始对需要编码的非零系数进行预测编码，减少level系数编码在编码阶段占用的时间。
作者用VHDL语言对编码器进行描述，使用了modelsim进行仿真，quartus进行综合，并且在FPGA开发板上验证了其功能。结果表明，该编码器较其它研究学者提出的编码器在吞吐量方面有明显的提高。在适当的条件下，该编码器可以作为视频编码系统中的子模块在116M的时钟频率下完成Y∶U∶V为4∶2∶0的1080P@60fps视频的实时编码。