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随着移动通信进程的不断推进,多媒体应用技术将朝着网络化、交互性和真实感的方向发展,其中,视频由于其丰富的内容表现形式及生动直观的观赏效果等特点受到了广泛地关注和研究。另一方面,通过不断的研究和开发,视频编码协议的编码效果也有了质的飞跃。多尺寸预测块、多预测模式及率失真优化等技术(Rate distortion optimization, RDO)的引入,使得目前最为主流的视频编码协议H.264/AVC同上一代的H.263相比编码性能(编码质量及比特流控制等性能)提升了50%以上。而最新一代视频编码标准HEVC由于在H.264/AVC基础上进一步扩展了编码块尺寸及其预测模式种类使得在保证图像编码质量的前提下将输出比特率再降低了50%来进一步减轻传输压力。然而,这种优质的编码性能却导致了编码复杂度以指数级飙升,使得一般设备尤其是未来无线网络环境下较为普及的移动智能设备无法完成实时编码。因此在保持视频质量和压缩效率的前提下,如何尽可能的降低编码计算复杂度成为视频编码标准中的研究热点。本文在介绍了视频编码标准的发展历程及其技术框架之后,深入研究和分析了H.264/AVC及HEVC视频编码标准中的关键技术,尤其是针对导致编码复杂度剧增的帧内预测过程,为高质量低复杂度的帧内预测算法的提出奠定了基础。针对H.264/AVC帧内编码过程,本文提出了一种基于能量分布的H.264/AVC帧内快速模式判决算法。首先,通过分析宏块及其子块的能量分布特性来选择预测块尺寸,然后利用预测块的方向信息来减少各预测块中的预测模式。经实验表明,该算法在较好的维持H.264/AVC编码性能的同时,可以极大地降低编码计算复杂度(约降低84%的编码时间)。针对HEVC帧内编码过程,本文提出了一种基于视频纹理分析的HEVC帧内快速模式判决算法。该算法先根据各编码深度的纹理复杂程度选择其编码状态(停止划分、正常编码或者直接跳过)从而减少预测块选择过程的计算复杂度。随后通过分析预测块的纹理方向性减少RMD及RDO过程中冗余的预测模式。实验表明,该算法可以减少56%的编码时间,同时保持良好的编码性能。本文针对H.264/AVC及HEVC标准提出的快速帧内预测算法良好的利用了视频信息的本身特性,对帧内预测块及其模式选择过程做出了比较准确的预判断,并且取得了良好的编码效果。因此,该算法对视频编码相关研究及未来的移动通信环境下的用户提供更加理想的高质量视频实时编解码服务具有一定的参考价值。