高速视频测量和记录系统是现代靶场测量系统的重要组成部分，具有高帧速、高分辨率及大数据量等特点。现代高速视频测量和记录系统采用分站式设计，通过网络实现数据传输。由于高速视频记录输出的大数据量的特点，网络传输数据的实时性保障至关重要。采用合适的视频编码压缩的算法，将原始视频数据进行压缩后传输，在最大限度保持采集视频的图像质量的前提下降低单位时间传输数据量，对于实现基于网络的实时传输具有重要意义。作为视频编码标准的最新成果，H.264视频编码算法在增大了视频压缩效率和保持图像质量的同时，通过分层设计提高了对网络传输环境的适应性。但是，H.264技术的性能提升是以算法运算量的提高为代价的，巨大的运算量不利于实时应用环境。因此，对H.264算法进行改进，降低其运算复杂度以达到实时传输的效果，是当前视频压缩编码研究的重要方向。本文主要内容是在对H.264帧内预测编码系统的算法进行深入研究的基础上，实现一种能够有效降低帧内预测算法部分的复杂度的改进算法，通过与原算法比较验证改进算法的性能。在帧内预测算法研究的同时，设计一种基于FPGA的帧内预测算法实现的硬件结构，通过自上而下的设计方法对帧内预测算法进行功能性划分和实现，并采用Quartus软件进行仿真验证。