H.264/AVC是ITU-T和ISO/IEC联合推出的新一代视频压缩编码标准。与以往的视频编码标准相比,H.264/AVC的显著优点是压缩效率高、图像质量好、网络性能好,适用于交互和非交互应用环境,现已受到各研究机构与多媒体工业界的高度重视。码率控制作为视频编码中的重要技术,值得我们进行深入的研究,其目标是合理分配有限的码率以获得好的视频质量。本文分析了码率控制在实际视频编码中的应用,对H.264/AVC码率控制方法的弱点进行改进,有效地提高了视频整体质量,尤其是视频主观质量。此外,本文还研究了基于视频多描述空间的快速码流生成技术,并在H.264上予以实现。本论文的主要创新点包括:宏块类型判断算法根据人类视觉系统的特性:人眼对活动度较大的宏块较为敏感的特性,本文基于直接MAD的概念,将宏块定义为若干类型,提出了宏块类型判断算法,能预先较准确提取感兴趣区域。自适应MAD预测模型本文通过对H.264中线性预测模型的弱点分析,提出了基于直接MAD的自适应MAD预测模型。该模型能更为准确地预测当前帧、宏块的MAD值,尤其是高运动或场景切换较多的视频。新型的帧级码率分配方案JVT-G012码率控制方法在帧级采用平均分配码率的方法,这种方法在帧之间复杂度变化较大的视频中效果不理想。本方案依据各帧的编码复杂度自适应地分配码率,能有效地防止输出视频质量的抖动。初始量化参数的计算模型H.264仅从预定义的四个数值选出视频编码时的初始量化参数。本算法在大量实验的基础上,提出与码率、帧率以及帧差复杂度相关的初始量化参数计算模型,提高了视频的整体视觉质量。