H.264/AVC及H.265/HEVC视频编解码标准自发布后取得了巨大成功,为了提高对于更高分辨率、更高位深的视频编解码效果,新一代编解码标准VVC正在制定中。新标准以上一代标准H.265/HEVC为基础,加入了一些新的技术,以期在编码相同质量的图像情况下,节省一半的码率。本文针对新一代视频编解码标准VVC进行研究,着重研究了新标准的编码性能及复杂度,并就其中占编码复杂度较高的四叉树加多元树划分进行了算法分析及优化。每一代标准在制定过程中,总需要进行反复的性能测试工作,测试结果能够比较全面的显示加入新技术后新标准相对于原标准的性能提升情况,为优化及算法研究学者提供标准制定思路。VVC标准仍处于研发阶段,目前无比较权威的针对VVC标准的性能测试文献,官方的性能测试工具仅仅提供了比特率性能测试算法,测试结果较好,但仍可进一步改进。本文据此设计了一种压缩比特率及图像失真度相结合的算法进行性能测试工作,该算法将视频编码压缩率及编码图像的完整度进行了综合计算,进而得到更加科学、有效的性能测试结果。实验结果表明,VVC相对于上一代标准HEVC在编码性能上提高了20%,图像质量方面增加了0.7d B,但编码复杂度增加了近5倍。性能测试结果发现,VVC标准相比于H.265/HEVC标准编码复杂度增加很大,因此有必要对VVC编码器进行复杂度分析工作。据此本文设计了一种复杂度分析算法,该算法通过统计编码过程中各主要函数消耗时间,并对各主要函数进行分类,从而找到编码复杂度占比最高的模块。实验结果表明,帧间预测编码在整个编码过程中占比70%,因此有必要对其进行复杂度优化。四叉树加多元树划分是VVC中加入的新技术,其在HEVC的四叉树划分基础上加入了多元树划分,使块划分具有更高的灵活性,在较好的提升编码性能的同时,也大大增加了编码复杂度。本文通过分析VVC标准帧间预测过程中单元划分层次,提出一种划分层次限制的优化算法,通过提前结束划分降低编码复杂度。实验结果表明,优化算法相比于原算法在损失1.35%的性能同时,减少了44%的编码复杂度,大大提高了新标准的实用价值。