随着网络、存储和通信技术的快速发展,H.264编解码标准由于其高压缩比、具有对网络的友好性而得到广泛应用。但H.264丰富的编码工具集,也带来复杂性的增加。其实现平台可以有多种选择,而对算法的优化和仿真通常是设计过程的一个重要环节。通过H.264算法优化研究,可以简化处理流程,降低编解码复杂度,满足应用需求。在把握H.264编解码器整体框架的基础上,着力研究了复杂度较高的模块:MB编码模式选择和预测过程、变换量化、环路滤波等。在编码器端,基于一种概率特征模式选择算法并加以调整,通过添加自适应软控制器对inter预测过程的宏块分区和子分区预测模式、参考图像选择进行动态控制,以降低编码复杂度。概率特征空问由三个参数构建,即将宏块分成16个block4×4块,并对每个块计算intra4×4预测5种方向下SATD并选出最小值,然后求和作为fintra;提取前一帧对应位置宏块和当前宏块的相邻宏块的MV作为初始预测向量进行搜索,寻求最佳匹配MB,并将预测得到的SATD值作为finter;以得到的MV长度作为fmvlength,构造三维概率空间。概率空间划分通过训练算法实现,给定风险系数后初步判断MB为intra或inter预测,这样对多数MB只需进行一类模式预测,并将一种全零块的预判算法整合到模式预测编码过程中。解码端对复杂度较高的去块滤波进行了分析验证。编码端基于概率的算法框架,有效降低预测复杂度,而保持编码质量损失在风险允许范围内,在此基础上可以灵活添加其他自适应控制。解码器端对去块滤波进行研究,对一些优化策略进行实验分析,实验证实了其有效性。