当今社会,视频以各种各样的方式影响和改变着社会,不论是政治、经济、文化、体育、教育,还是娱乐。自从数字视频开始取代模拟视频,数字视频应用就成为信息产业发展最重要的驱动力。视频编码作为数字视频研究中最具有挑战性的分支,其研究动机是去除数字视频中的冗余,节省传输和存储开销。视频编码标准是推动数字视频产业发展的重要途径,AVS标准作为我国独立制定的具有自主知识产权的视频编码标准,其编码效率有着突破性的提高,重要指标已经达到甚至超过国际其他标准的先进水平。另外图形处理单元GPU (Graphic Processing Unit)的发展,为视频编码的快速发展提供了另一条途径。GPU不同于CPU,采用了众核微处理器的体系结构。GPU所强调的并行编码的思想已经在很多领域取得了广泛的成功,本文就是要通过GPU来并行实现基于AVS标准的视频编码器。2007年,NVDIA公司正式发布了计算统一设备架构CUDA (Computer Unified Device Architecture), CUDA是使用类C语言进行通用计算的开发环境和软件体系,技术人员可以通过CUDA方便的进行基于GPU的并行编码。本文通过理论研究和大量的实验结果,提出了架构级并行、帧级并行,宏块级并行以及搜索窗级并行的四级并行概念,并在NVIDIA公司Fermi GF100体系结构的GPU上进行了实现,在保证视频质量的同时,大大提升了AVS视频编码器的编码速度。