H.264/AVC是ITU-T和MPEG组织共同推出的新一代视频压缩标准,其压缩效率较H.263和MPEG-4简洁框架有显著提高。本论文的研究课题为基于H.264协议的CAVLC算法研究及VLSI设计。对于变换后的熵编码,H.264支持两种模式:CAVLC(基于上下文的可变长编码)和CABAC(基于上下文的算术编码)。CAVLC算法尽管也是采用了VLC编码,但是同以往标准不同,它所有的编码都是就上下文进行。这种方法比传统的查单一表的方法提高了编码效率,但也增加了设计上的困难。本文的主要研究工作:1)学习了H.264协议,仔细研究了CAVLC算法,并根据协议设计了CAVLC的编、解码器。整个系统的设计使用Verilog硬件描述语言实现;2)在解码过程中,除level码字的解码需要计算得到以外,其它语法元素的解码均为反向查表。解码时传统的按位读入码流,与存储器不断比较的方法导致电路速度减低,并且对于存储器的访问次数过多;3)提出一种快速反查表方法。这种方法主要思路是将原有码表进行优化,对于解码器码流输入,首先得到第一个1的位置,然后根据不同的码字要求,动态地选择进一步需要读入的码流位数。从而一次即可得到正确的反查表输出。这种方法可以将原有方法不可预见的对存储器的访问次数,变成三步实现解码输出,有效提高解码速度,并且不以增大存储器空间为代价;4)该方法不仅快速得到正确的解码输出,而且综合后的时钟频率由原来的120MHz提高到200MHz,面积也由原来的4404μm2减少到2301.8μm2。