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随着科学技术的迅猛发展,多媒体设备不断更新换代。人们对高清,超高清的视频资源的实际需求越来越大。此外,在大数据时代需要通过互联网传播的视频资源越来越多的现实情况对视频资源的压缩效率提出了更严苛的要求。在这样的现实背景与实际需求下,一代又一代的视频编码标准应运而生。新一代高效视频编码标准(High Efficiency Video Coding,HEVC)是基于传统的视频编码混合框架的高效视频编码国际标准,对编码框架中的各项技术均有技术革新,HEVC的编码效率相较于H.264/AVC的High Profile基础上提高了一倍。在国内,AVS组织也即将完成视频编码标准AVS-2的制定,在AVS+标准的基础上也显著地提升了编码效益。但在原有的编码技术基础上如何进一步提升压缩效率是研究人员们的热点研究问题,率失真优化技术作为提升编码效益的有力手段一直是研究重点。本文的组织结构主要如下:首先,介绍各大视频压缩标准的发展简史,并针对本文研究平台标准HEVC,3D-HEVC的编码框架和主要编码技术进行简要介绍。此外,针对率失真优化技术的基础概念、历史发展和研究现状进行了深入讨论。随后,对高效视频编解码国际标准HEVC的参考软件平台—HM的随机插入(Random Access,RA)结构下图片组(Group of Pictures,GOP)之间的参考关系进行统计分析,从宏观上发现现有的技术中所没有充分考虑到的GOP级的冗余信息,故此提出了GOP级的量化参数偏置值固定设置方案,确定了两个主要研究方向,作为本文的主要学术贡献,具体如下:1.针对二维编码系统,提出了RA结构下GOP级量化参数偏置值固定设置方案,应用于HEVC,AVS-2视频编码标准的参考软件代码HM16.4,RD11.0中,进一步去除了视频序列中GOP级的冗余信息,编码增益明显。2.针对基于深度的三维编码系统,提出了RA结构下纹理图和深度图的GOP级量化参数偏置值固定设置方案,应用于3D-HEVC视频编码标准的参考软件代码HTM14.1中,进一步去除了多视点视频序列GOP级的冗余信息,合成视点增益显著。