近几十年来，高清乃至超高清数字视频的发展，对视频压缩技术提出了越来越高的要求，尽管原来的压缩技术也能从事高清视频的编码，但由于原来的技术在编码算法和关键技术上的不完善，导致它的编码质量并不能达到用户的要求。正是在这种背景下，H.264应运而生，H.264不但具有较高的压缩效率，而且还具有较高的网络的亲和性。正是由于H.264的这些优异的性能，使它在视频编码领域越来越受到重用。作为H.264中的关键技术，熵编码性能的好坏，直接关系到最终图像的质量。H.264定义了两类熵编码，即基本档次中的基于上下文的自适应可变长编码（CAVLC）和主要档次中的基于上下文的自适应二进制算术编码(CABAC)。相比CAVLC,CABAC的压缩效率可提高9%～14%，但由于其计算复杂度较大，前后数据相关性强，高速率、低功耗的CABAC编码器设计一直是科研人员研究的重点。本文在总结和理解前人工作的基础上，通过对CABAC编码算法的深入研究，提出一种新型的编码器架构。在二进制化和上下文模型选择模块，提出一种通用的二值化架构，将四种二值化方法集成到一起，通过一个控制器统一控制，大大降低了计算复杂度。在二进制算术编码模块，采用多级流水线和双路径存储设计解决了数据依赖问题，提高了系统的吞吐率。在归一化模块，为了降低计算复杂度，将整个归一化过程拆分成几个子过程，分配到不同的流水中去，大大节省了硬件面积，提高了编码速度。