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随着计算机网络技术、多媒体信息处理技术的发展,视频编码技术得到了广泛应用,H.264作为目前编码效率最高且应用前景最广的视频编码方案,在视频通信等领域有着重要地位。由于在视频通信过程中,往往网络带宽是动态变化的,所以还需要对编码器的输出码率进行控制。论文研究了H.264码率控制算法,并在JM8.6平台下对JVT-G012提案的码率控制算法进行了深入研究,并对该算法存在的一些问题进行了分析,最后针对基本单元层码率控制算法做了较大改进。一方面,针对JVT-G012算法中MAD值预测模型没有充分利用时空相关性而使预测误差变大,并且计算复杂度较高的缺陷,提出了MAD加权预测修正模型,充分利用了视频帧序列的时空相关性,在减少计算量的同时减少了MAD值的预测误差,最后将该模型运用到基本单元层码率控制算法中。另一方面,由于在JVT-G012算法中对第一个GOP中第一个I帧量化参数的计算仅考虑每像素的比特数(bpp),使得计算得到的初始QP值不够精确,造成后续视频帧的编码质量不理想,本文提出一种改进的I帧初始量化参数的选择策略,通过综合考虑的I帧复杂度和每像素的比特数,使得计算出来的初始QP值相比JVT-G012要合理些。测试得到的结果表明,改进的基本单元层码率控制算法不仅使控制码率更加精确,还使得视频编码的平均峰值信噪比得到了提高。