H.264/AVC是面向未来HDTV的视频压缩编码技术，具有压缩效率、视频质量、网络适应性等多方面的优点。运动估计模块是H.264/AVC标准的精华和灵魂所在，其可分为三个部分：整数点精度运动估计、子数点精度运动估计和帧内运动估计。其中整数点精度的运动估计是整个H.264编码器中计算最为复杂，计算量最大的模块，其占据了H.264编码计算量的52.034％。H.264/AVC的运动估计采用了两项全新的技术：多预测模式运动估计和多参考帧运动估计。它们通过分割编码宏块和扩大运动估计范围的方法，提供更高的压缩性能和优秀的图像质量。但同时也给H.264/AVC的编码器带来了巨大的计算负担。目前针对H.264/AVC的研究集中在软件方案和硬件方案。前者通过开发新的快速算法，降低算法本身的复杂度，来满足实时处理的要求；而后者是通过开发高效的专用硬件电路来实现实时处理。本文基于H.264/AVC整数点精度运动估计所作的研究也分别从这两方面着手展开。 软件方案：本文首先对输入H.264/AVC编码器的视频序列作了时域和频域分析，证明了当前编码宏块中图像的边缘分量对运动估计多参考帧的选择有着重要的影响。然后提出了一个全新的基于图像边缘检测的多参考帧快速算法。其在频域对视频序列进行边缘检测，并在搜索的过程中插入一些相关性的判断，在保证图像压缩质量的前提下，大大加快了H.264多参考帧运动估计的过程。 硬件方案：本文针对HDTV 720p30的视频制式提出了一种H.264 2维整数点运动估计的专用IP固核(IME IP核)，其整合了本文提出的基于图像边缘检测的多参考帧快速算法硬件电路模块、2维运算单元模块、SAD比较树模块和有限状态机等模块，并采用了许多硬件加速设计技术，最大限度地提升了硬件电路的运算吞吐量，降低了功耗。同时，在硬件平台上实现了H.264多参考帧运动估计过程的简化，加快了编码速度。IME IP核使用Verilog硬件描述语言，基于SMIC 0.25um工艺，通过Synopsys的EDA工具实现，有很高的实用价值。