H.264是在网络技术和视频业务不断发展的情况下产生的新一代视频压缩编码标准,它是由国际标准化组织与国际电讯联盟组成的联合视频小组开发的。与原有标准相比,H.264提出了许多新技术,其中包括全新的熵编码技术。基于上下文自适应可变长编码(CAVLC)是H.264中熵编码的一种。CAVLC的码表在制定时依据了统计特性,在编码过程中运用了基于上下文的思想,这使得熵编码的压缩效率有了很大的提升。本文重点研究CAVLC的解码过程。本文首先介绍了制定视频压缩编码标准的国际组织以及视频压缩编码标准的发展,探讨了本课题的研究意义,讲述了熵编码技术,并分析了国内外H.264及CAVLC熵解码的研究现状。其次,介绍了H.264的编解码结构,以及标准中的关键技术:帧内帧间预测、整数变换、量化、熵编码、去块效应滤波等。再次,阐述了CAVLC熵编码和熵解码过程,通过实例来深入理解编码和解码过程。CAVLC熵解码以查表为主,但原有查表算法效率低下。本文在对其算法进行研究的基础上,提出通过算术运算代替查表和改变码表结构的方法来提高解码效率,改进整体解码性能。软件分析结果显示,相对于优化前,优化后的解码效率和速度有了大幅提高。最后,详细阐述了CAVLC熵解码算法的硬件实现过程。用verilog语言在ISE环境下编写,并用Modelsim仿真验证电路功能。经ISE自带综合软件XST综合后,解码器工作频率为100MHz,已满足高清格式图像的实时解码处理。