近年来,屏幕内容的应用十分广泛,在远程教育、多媒体演示、云计算和游戏动画等领域都起到重要作用。屏幕内容和自然图像之间的巨大差异降低了屏幕内容的编码效率。为了提高的屏幕内容编码效率,新一代的高效视频编码标准H.265/HEVC(High Efficiency Video Coding)引入了屏幕内容编码(Screen Content Coding,SCC)工具,针对屏幕内容运动范围大、运动不规律、图像对比度高等特征开发出了一系列的新的编码技术。本文在研究屏幕内容编码方法的基础上,针对屏幕内容的特点设计了一系列算法改进屏幕内容的压缩性能,主要工作分为以下两个方面:第一,提出了基于鲁棒哈希的帧间预测编码方案。进行帧间预测时,编码器会匹配对当前块预测代价最小的图像块作为参考块,这就要求参考块与当前块之间有较强的相似性。HEVC-SCC框架中基于哈希的帧间预测所使用的哈希函数只能匹配与当前块相同的图像块,造成了与当前块相似的图像块无法被匹配到的问题。因此,我们提出了基于鲁棒哈希的帧间预测编码方案,利用两个哈希函数进行图像块匹配:第一个哈希函数匹配与当前块完全相同的图像块;在第一个哈希函数匹配失败的情况下,第二个哈希函数用来匹配与当前块相似的图像块。为降低时间复杂度,哈希图等快速算法被用来避免在求取图像块哈希值时产生的重复计算。在将该方案嵌入到HEVC-SCC帧间预测模块后,实验结果表明,与HEVC-SCC中的原方案相比,基于鲁棒哈希的帧间预测编码方案较为显著地提高了编码性能。第二,提出了基于视频帧优化排序的屏幕内容编码方案。场景切换和物体的无规律运动削弱了屏幕内容相邻帧之间的相关性,为充分去除屏幕内容的时域冗余,本文提出了基于视频帧优化排序的屏幕内容编码方案。该方案对屏幕内容视频帧进行分组,并在保持组间顺序不变的情况下在组内进行图像优化排序。首先,计算每组图像中图像块的哈希值;然后,利用基于哈希的方法,进行图像间相关性的计算;接下来,依据图像间相关性和H.265/HEVC标准对屏幕内容编码过程中的参数设置,对同组的图像进行优化排序并选择参考帧;最终,将方案嵌入到HEVC-SCC框架中进行实验。实验结果表明,与用HEVC-SCC框架中的原始方案相比,本方案取得了显著的编码增益。