随着数字图像处理技术应用到越来越多的领域，人们对数字图像处理技术的要求也越来越高。目前，大多数数字图像处理算法只能在软件环境中实现。但是，实用的数字图像处理系统要求处理数据量庞大、处理速度快，利用软件环境实现存在着系统规模大、成本高等缺点。然而现场可编程门阵列（Field ProgrammableGate Array, FPGA)器件具有功耗低、并行计算能力强、性能高的特点，适合于数字图像处理系统的实现。因此，基于FPGA硬件的数字图像处理算法的研究具有非常广阔的应用前景。本文对数字图像处理领域的去噪与视频编码进行研究，设计出适合于FPGA硬件系统实现的算法。数字图像去噪：对基于三维DCT (Discrete Cosine Transform)的相似块群去噪方法进行研究。其中，三维DCT的实现是本系统的核心部分，也是直接影响整个设计优劣性的决定性因素。本文设计的关键点与创新点：利用DCT的分解特性，将三维DCT分解为三个方向的一维DCT;利用整数变换矩阵，从而消除浮点数运算，只有移位和加法操作，更适合于FPGA硬件结构。数字图像视频编码：对视频编码标准HEVC (High Efficiency Video Coding)中的反量化反变换模块的实现进行研究。HEVC作为最新一代视频编码标准，具有很高的应用价值。本文实现了HEVC解码器端的反量化反变换模块。FPGA硬件系统采用了模块化与流水线设计。本文设计的关键点与创新点：对不同大小图像数据块的处理采用统一架构，实现了模块复用，从而节省硬件资源。最后，本文对以上两个数字图像处理的硬件系统分别进行了仿真验证，表明硬件算法的正确性与可行性。