HEVC是继H.264/AVC之后的新一代视频编码标准，由ITU-T的VCEG和ISO/IEC的MPEG组织组成的联合协作视频编码组（JCT-VC）制定，其目的是为了获得更高的视频压缩效率和更好地适应各种不同的网络环境，并能够支持多核并行编解码。但是，HEVC视频编码的更高的性能是以更高的计算复杂度为代价的，而HEVC视频编码的高计算复杂度成为其实际应用的瓶颈，因此，如何降低HEVC视频编码的算法复杂度，加快编码速度，满足实际应用，成为HEVC视频编码研究的重要课题。为了降低HEVC视频编码的算法复杂度，本文首先研究了HEVC视频编码及其关键技术，然后主要针对HEVC视频编码的帧内预测算法进行了深入研究，并在分析其算法复杂度的基础上提出了两种HEVC帧内预测快速算法。第一，本文在深入研究和大量实验的基础上，分析了图像的纹理复杂度和预测残差的大小与块类型选择的相关性，提出了一种基于图像特征和预测残差的HEVC帧内预测块划分快速算法。实验结果表明，该算法在视频质量和码率基本不变的前提下，编码时间平均减少了约40.18%，有效地加快了编码速度。第二，针对HEVC帧内预测模式选择的高算法复杂度，本文提出了一种HEVC帧内预测模式选择快速算法，该算法首先利用了空间域和变换域特征进行预测模式的筛选，并对MPM进行优化，最后进行RDO模式选择。实验结果表明，该算法在视频质量基本不变的情况下，码率稍有减少，编码时间平均减少了约28.45%。最后，将提出的HEVC帧内预测块划分与模式选择快速算法结合起来，其实验结果表明，该结合算法在保证视频质量和码率基本不变的前提下，编码时间平均减少了约52.35%，大大加快了编码速度，提高了编码效率，对HEVC的实际应用具有积极的意义。