H.264/AVC标准是由ISO/IEC的运动图像专家组(MPEG)和ITU的视频编码专家组(VCEG)组成的联合视频专家组共同制定的最新视频编码标准。H.264标准引入了许多先进的视频压缩编码技术和思想,使其具有更高的编码效率、更好的压缩效果和网络友好性。但是,H.264的高压缩编码效率是以很高的计算复杂度为代价的,其编码复杂度约为MPEG-4的10倍以上,这就限制了H.264标准在实时领域的应用。因此,在实际应用中必须要在保证一定视频质量的情况下进行算法优化来降低其计算复杂度、提高编码效率。本文首先简要介绍视频编码技术的基本原理和两大系列数字视频编码标准H.26X和MPEG-X的发展过程及国内外研究现状。接着,对H.264编码标准的编解码器结构及主要技术特点进行介绍,然后,分析了H.264编码器的性能和算法复杂度,并对H.264标准的帧内预测技术进行了深入研究。最后,在对已有的帧内预测算法进行详细分析的基础上,本文提出了一种基于图像能量谱特性的帧内预测算法,该算法可以根据图像能量谱特性将最可能的预测模式作为最终的预测结果,提前终止预测模式选择过程,降低预测复杂度,提高编码速度。本文采用H.264校验模型JM 13.2作为实验平台,将本文提出的快速算法与全搜索算法进行性能比较。实验结果表明,本文提出的快速算法在保证图像质量和编码码率的前提下,极大地提高了编码效率。