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H.264是ITU-T(国际电信联盟)和ISO(国际标准化组织)联合推出的新一代视频编码标准。该标准采用了许多不同于以往标准的先进技术，在追求更高的编码效率和简洁的表达形式同时，也提供了非常好的视频质量，是当前最高效的视频压缩方法。目前，H.264编解码器在硬件资源有限的嵌入式环境下的优化实现已成为科研领域和产业界关注的热点问题。本文在研究H.264编码标准和ARM处理器系统架构的基础上，以H.264基本档次和主要档次解码器为主要研究对象，在基于ARM处理器的嵌入式开发平台上开展了优化实现方面的研究。本文首先在ARM平台上构建起嵌入式系统环境和视频播放系统，其次进行H.264的解码移植，实现了嵌入式环境下的H.264解码播放。然而，H.264编解码效率的提高是以运算复杂度的增大为代价的，对硬件资源有限的嵌入式环境，移植后的解码器不能满足实时解码的要求。本文经过仔细的测试分析，总结出未经优化的解码器在嵌入式环境下的性能瓶颈和优化思路。然后根据ARM处理器的架构特点，以减少内存搬移和精简指令数量为目标，从C代码层面和汇编层面对整个程序的结构和各个功能模块进行优化。同时，本文针对ARM存储器特点，进行了内存的合理安排，提出了一种“窗口数据读取方式”，实现各模块间数据的内部传递，实验证明这种方法进一步提高了解码效率。本论文的H.264解码器经过重新设计和采用多种优化策略，对CIF(176×144)、QCIF(352×288)和QVGA(320×240)格式的H.264压缩码流均实现了实时解码。