屏幕内容指的是由图形、文字和自然图像等随机排列组合而成的电子设备的桌面内容,是游戏、动画及新媒体应用中的主要数据内容之一。与广为研究的由摄影摄像设备采集的自然图像内容相比,屏幕内容表现出了许多不同的特征,主要为没有传感器噪声、均匀平坦区域大、重复图像块多、饱和度高、图像块颜色数量有限等。有效的利用这一系列特征能够在现有的基于自然视频的视频编码标准的基础上进一步的提升屏幕内容视频的编码效率。新一代的高效视频编码标准H.265/HEVC引入了屏幕内容编码SCC(Screen Content Coding)并针对屏幕内容的特征开发出了一系列的新的编码技术。本文在HEVC-SCC的基础上,基于帧间相关性对屏幕内容视频的编码进行了深入研究,主要研究内容如下:第一,通过分析帧间相关性对屏幕内容视频对编码效率的影响,提出了优化排序方案,旨在利用屏幕内容编码HEVC-SCC的帧间预测技术更加彻底的去除视频信号中的时域冗余。优化排序方案主要包括哈希特征提取、预测代价计算、最优序列生成和参考帧管理四部分,旨在通过对视频序列进行重排序,使得排序后的编码帧能够获得更好的参考帧,以提升帧间预测的效率的方式提高屏幕内容视频的压缩率。在视频编码中,帧间相关性对于编码质量的影响主要体现在帧间预测预测质量上,本方案对于帧间相关性的计算也是基于帧间预测的基本思想。在方案中,帧间相关性被定义为预测代价,即某一帧以另一帧为固定参考帧进行模拟预测的预测开销,预测代价越小,两帧的相关性越强。我们根据帧间相关性对视频序列进行优化排序。最后,在参考帧管理模块中为每一帧重新配置参考帧。实验结果表明,本方案相比HEVC-SCC显著提高了屏幕内容视频序列的压缩率。第二,在优化排序方案的基础上,我们提出了两种扩展方案,分别为自适应的分组排序方案和基于编码结构的排序方案。通过分析不同长度的分组对优化排序方案编码效率的影响,我们对优化排序方案中的分组策略进行扩展,改进为自适应的分组形式,以解决优化排序方案的结果为局部最优的问题。在优化排序方案中,预测代价的计算是以各帧拥有相同的重建质量为前提的,在基于编码结构的排序方案对序列的排序不仅考虑了帧间相关性对编码效率的影响,也考虑了视频序列中各帧的重建质量对编码效率的影响。实验结果表明,两种扩展方案相比于HEVC-SCC都较为明显的提升了屏幕内容视频序列的编码效率。