随着计算机网络技术和多媒体信息处理技术的发展,数字视频技术已经成为当今社会普遍应用的热点技术。作为新一代的视频编码标准,H.264在编码过程中引入了一系列的新技术,显著地提高了视频编码性能,成为目前编码效率最高、应用前景最广泛的视频编码技术。在视频通信过程中,为了保证编码器的输出码率满足网络带宽需求,编码器需有效地控制码率,以获得输出码率和编码质量的最佳折衷。码率控制是H.264视频编码的关键技术之一,其控制效果将直接影响视频编码的网络传输性能。论文着重研究基于H.264的码率控制算法,分析了JM8.6测试模型中码率控制算法存在的一些问题,并针对帧层码率控制算法做了较大改进。对比原算法,论文提出的帧层码率控制算法修改了帧复杂度的计算方法,充分考虑了图像复杂度、邻近帧灰度差值、已编码帧实际编码比特数以及码率控制反馈情况等信息,自适应地调整帧层目标比特数和量化参数,使视频序列的目标比特分配更加合理。同时,论文提出的码率控制算法还对宏块层的率失真优化过程做了改进,根据每个宏块的预测目标比特数来调整率失真优化的拉格朗日系数,使帧层码率控制效果更优。实验结果表明,论文改进的帧层码率控制算法在降低码率的同时,提高了视频编码的平均峰值信噪比,改善了视频编码质量,而且该算法还降低了视频序列峰值信噪比的均方差,使编码结果更加平稳,更利于视频的稳定传输。