H.264采用的是基于图像块预测编码和变换编码相混合的编码方式，在保持高的图像质量的前提下，具有很高的视频压缩比。H.264中采用的变换编码技术主要是整数离散余弦变换(DCT)变换和哈达码（Hadamard）变换。预测残差块的变换和运动补偿等都会带来块效应，H.264引入环路滤波系统消除块效应的影响，以提高主观视觉效果。　　 本文从算法研究和硬件实现两方面着手，首先简要介绍了视频压缩基本原理，并对H.264标准所涉及的核心技术进行了详细介绍。然后详细描述了变换编码，量化和环路滤波的原理，通过对算法的深入研究，掌握各项关键技术的要点及其相互关系。　　 通过分析H.264变换编码、量化的工作原理，设计相应的硬件电路，变换编码部分包括变换、量化、反量化、反变换、重构等子模块。二维变换编码采用两次一维变换实现，其中的一维变换采用快速蝶形算法的构造方法进行实现;帧内16×16的变换采用一种DCT/Hadamard变换可复用的变换编码结构，并采用并行流水线结构实现;8×8/4×4DCT变换采用一种行列变换单元可复用的结构实现;量化，反量化，重构图像单元采用并行流水线结构，可提高系统处理速度SATD模块利用一种高度并行的流水线结构，并采用4-2压缩器代替传统的加法器实现和值相加，提高运算速度;根据滤波算法的特点设计了环路滤波的硬件实现电路，滤波模块按照功能主要分为三大部分，顶层模块，滤波强度计算模块，滤波计算模块，对滤波强度计算，从宏块的角度将判断条件归类，减少循环判断次数，可以更快的得到滤波强度，其中滤波计算模块是滤波的核心模块，采用了两个关键技术:调整滤波顺序、流水线结构。　　 最后，采用硬件描述语言Verilog对提出的电路结构进行RTL级代码编写，并在VCS环境下验证，编译仿真通过后，基于SMIC标准单元库的0.13μm CMOS工艺实现，采用Synopsis Design Compiler进行综合。实验结果表明，本文所设计的各个电路在300MHz时钟频率下完全满足高清视频监控应用中1920×1080视频序列30帧/秒的实时编码需求。