视频压缩编码领域大多使用复杂的编码器和简单的解码器，编码器需要处理压缩数据的时空冗余，这使得编码过程的计算复杂度通常比解码器端高五到十倍，导致这些方案不适用于高速视频流的实时处理。最近提出的压缩感知理论为解决该问题中性能和质量的冲突提供了可能。根据压缩感知理论，对于具有稀疏性的信号，高保真重建信号所需的采样率可以远远低于尼奎斯特采样定律规定的下界。视频信号是稀疏信号，可以使用压缩感知理论进行处理。本文主要围绕压缩感知理论在视频压缩编码领域的运用进行分析研究，在介绍压缩感知理论和应用以及传统视频编解码技术的基础上，深入探讨比较了各种基于压缩感知理论的视频编解码方案，并进一步提出了针对高速视频流的实时编解码方案：即用相对复杂的线下解码过程换取线上编码过程的简化。在编码器端不采取任何复杂的预处理，直接对视频数据进行快速在线采样编码，以满足高速实时编码的需求；采用三维双树复小波作为变换域，在线下解码器端将改进后的AMP算法作为重构算法恢复数据。经实验对比证明，该方案有效的利用了视频的帧内冗余与帧间相关性，在保证视频恢复精度的基础上，有效提高了视频线上编码效率，适用于高速视频流。