随着计算机和互联网技术的快速发展和普及，视频编码已经成为很多应用领域的核心技术，视频和多媒体信息在互联网和移动通信中的处理和传输技术成为了当前的热点。为了适应不同的应用需求，大量视频编码标准和算法应运而生。H.264视频压缩标准具有比其它标准更出色的性能，是目前视频编码标准中压缩率最高的标准。但其编码过程的算法复杂度很高，编码的运算量很大，编码速率很低，影响了H.264标准的普及和发展。为了解决上述问题，提高H.264编码器的编码速度，本文以H.264的实现代码X264为研究对象，对H.264编码器基本原理和X264源码作了深入学习和详细研究，对X264编码器的各个模块进行详细的分析。从视频编码的整体和局部进行考虑，对X264编码器进行优化。整体方面，对视频序列编码过程借助多核异构集群平台，使用MPI并行技术进行并行加速。局部方面，对视频中一帧编码过程的帧类型判断模块、帧内预测模块和帧间预测模块使用OpenCL技术进行并行加速，优化了X264编码器。最后，本文对程序进行了功能测试和性能测试，给出了测试结果并对结果进行了分析。测试结果表明，X264编码器编码速度提升为原来的3.6倍。