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随着数字多媒体技术的不断发展，数字图像处理技术被广泛应用于可视电话、电视会议、监控系统、智能交通监控、目标跟踪、机器人导航等各种民用、商用及工业生产领域中。其基本原理是使用视频压缩编码技术将视频采集单元输出的模拟信号直接进行数字化压缩，然后通过计算机网络传输到接收端进行解码、播放和存储等操作。而今的发展趋势是研究以嵌入式方式将模拟视频信号数字化及研究符合压缩协议的视频流并打包成网络传输流，这样可以方便地接入局域网，实现灵活的数字监控技术。尤其在面对网络传输的带宽瓶颈问题时显得尤为突出，因此需要一个合适的编解码标准。H.264标准是最新的视频编码国际标准，包含了很多先进的视频压缩编码方法，与以前的视频编码标准相比有了明显的进步。在相同视觉感知质量的基础上，H.264的编码效率比MPEG-2提高了50％左右，并且有更好的网络友好性。然而，高编码压缩率是以很高的计算复杂度为代价的，H.264标准的计算复杂度约为H.263的3倍，所以在实际应用中必须对算法进行优化以提高其编码的时间效率。本论文广泛研究了视频压缩技术的一般原理，尤其是一系列的国际视频编码标准，然后以H.264视频编码国际标准为研究对象，在深入研究H.264算法的基础上，研究和分析了H.264帧内预测模式选择的复杂性和实时性，提出一个改进的优化算法，利用Intra16×16预测的结果来对Intra4×4预测起一定的指导作用，提高编码效率，减少编码时间。本文在对测试模型JM86做出修改后，用10组标准qcif视频序列来测试加入优化算法的全Ⅰ帧编码，验证了本文提出的算法不仅有效节约了编码时间，同时还保证了优化编码后的图像质量，即在编码时间明显减少的情况下使信号噪声比的下降不超过0.24dB。并且由于该算法在用于不同序列均能收到较好的效果，因此也具有推广性。同时本文还研究和分析H.264关键技术之整数DCT变换方法，最后总结了H.264的整数DCT变换方法的优越性。