在新兴技术飞速发展的时代,科学技术也在与时俱进,视频应用也趋向于多样化、超清化发展,促使了下一代视频编码标准H.266的诞生、发展与优化。与上一代视频编码标准H.265的压缩性能进行对比,H.266编码标准在相同的视频序列与相同测试条件下,编码增益提高了30%。视频编码标准都采用了混合视频编码框架,H.266编码标准也沿用了这个框架,并且对块的划分、帧内预测、帧间预测等模块相关技术进行了改进。本文重点针对视频编码中帧间预测、码率控制、率失真优化三个模块中的相关技术进行了研究和分析,对其中的关键技术进行了优化改进,并取得一定的编码增益。本文主要的研究工作可以分为以下三点:1、在帧间预测过程中,运动矢量的传输是非常重要的。更精细的运动矢量精度能够提供更准确的预测,由此得到的估计失真会更小,并能有效的去除时域冗余。在最新的编码标准H.266/VVC中,运动矢量精度有3种,并且用可变长的2比特的标志位来传输运动矢量信息。本文针对帧与帧之间的相关信息,对前一帧中的相关运动矢量精度信息进行统计,待编码帧中的运动矢量精度信息参考前一帧的信息,并且将使用最多的运动矢量精度信息分配最少的比特进行传输,反之,使用最少的运动矢量精度信息分配最多的比特,以此来实现传输运动矢量精度信息的标志位所占用比特进行自适应的分配,节省编码比特,提高编码效率。2、本文主要针对新编码标准H.266的随机接入配置层次编码结构中的时域依赖率失真优化问题,分析了GOP=16的层级时域依赖关系,建立了时域传播链,并对失真进行估计,进而求得拉格朗日乘子,最后解决率失真优化问题。在本文中对失真进行估计时,引入了权重失真因子,对失真进行微调和改进,让失真的估计更加准确。其次,对层级的QP进行了修正和调整,通过聚合传播因子调整拉格朗日乘子。该方法对通测序列都有一定的编码增益,其中,背景类似的序列编码压缩性能效果显著。3、码率控制包括目标比特分配和量化参数的确定两个主要步骤。在进行目标比特分配时,分为GOP级、帧级、CTU级,本文针对GOP=16提出了一种新的基于λ域帧级目标比特分配,帧级目标比特分配分为均匀比特分配、固定比特分配和自适应比特分配。在固定比特分配中,统计所有通测序列的各层图像所用比特,利用最小二乘法为各层图像分配比特权重。对于自适应比特分配,统计通测序列QP从19至35的第一个GOP各层λ值,通过处理数据得到各层λ的权重比值表,最后确定量化参数。该算法在H.265/HEVC编码标准参考软件HM16.15上发挥了良好的码率控制效果,取得很大的编码增益。