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随着信息技术的发展，多媒体技术的诸多应用已经渗透到人们生活的各个方面。在各种多媒体信息中，最重要的当数视频信息，因为人们从外界获取信息的80％以上是通过视觉获取的。然而，高清晰的视频需要巨大的存储空间和极高的传输速度，由于受到当前传输带宽、存储容量的限制，我们必须对视频进行压缩编码以方便其进一步的处理，这些实际应用推动了视频编码技术的发展。近三十年来，ISO/IEC和ITU-T两大组织制订了一系列的视频编码标准。其中，H.264/AVC是最新的国际视频编码标准。和以往的标准相比，H.264/AVC具有更优秀的编码性能。然而，H.264/AVC性能的提升以增加计算复杂度为代价的，其编码的计算复杂度大约为H.263的3倍，解码的计算复杂度大约为H.263的2倍。为了降低计算复杂度，我们有必要对一些关键的技术进行优化。 本文首先对视频编码理论做了介绍，阐述了视频压缩的可行性、基本原理和视频编码标准的发展；接着概述了H.264编码技术，并对开源软件平台X264进行了简要介绍：最后，本文重点研究了H.264中的两个关键技术--帧内预测模式选择和率失真优化策略。 本文以H.264标准作为研究目标，主要研究工作有以下三方面：(1)解读了H.264开源软件平台X264的整体程序框架，并对帧内、帧间模式选择等模块进行了深入讨论，为后面的研究工作提支持。(2)分析了基于块的边缘检测算法，在此基础上对帧内预测模式选择算法进行改进，实验结果表明，边缘与帧内预测模式之间具有一定的相关性，本文提出的模式择快速算法在重建图像质量无明显下降的情况下，比H.264原有算法编码时间节省70％以上。(3)介绍了率失真优化技术，对视频编码中的率失真优化算法进行研究，在总结H.264经典RDO算法的基础上，把基于结构相似度图像质量评价标准SS应用于视频编码的失真度量中，提出并设计了效率较高的编码模式选择策略，并将其应用于H.264帧内预测模式选择中。实验结果表明，基于SS的率失真优化策略具有性能更佳的率失真曲线(R-D曲线)，即在给定的编码比特率条件下，重建图像质量更好。