近年来,多媒体已成为人类获取信息的最主要途径。作为多媒体技术的核心及关键之一,视频数据压缩编码近年来在理论和应用方面都取得了长足发展,它的进步和完善正深刻影响着现代社会的方方面面。MPEG-4是现有的最有影响的多媒体数据压缩编码国际标准之一。本课题在MPEG-4编码器的编码框架上,着重研究实现了码率控制和运动估计两个方面。在码率控制方面,二次率失真模型算法根据码率对每个图像组分配固定的目标位数,然而图像组的目标位数与实际耗费位数总是存在误差,为了减小该误差,本文令对每个图像组分配的位数按前一个图像组目标位数与实际位数的误差进行调整,得到更准确的码率。并在XVID CODEC编码器原代码中实现了该算法。在运动估计方面,主要研究了最近两年出现的基于人工免疫算法的运动估计算法。基于人工免疫算法的运动估计,在准确率上优于传统算法,但是速度上相对较低。本文设计和制定了终止原则,迭代次数以及免疫算子的参数,以达到更高的搜索效率,从而提高速度。针对抗体进化过程中,个别优秀抗体产生的下一代容易相互抑制掉,不利于优秀个体的保留,导致进化缓慢的问题,结合钻石搜索算法的部分搜索点,对细胞克隆与亲和变异进行优化,从而使得算法在有限迭代次数下收敛更快。另外引入了自适应搜索窗,使得搜索范围的大小随着运动矢量作出相应调整。减少了基于免疫算法的运动估计时常会有搜索点超出搜索范围,导致搜索无效的情况,使其逃离局部最优的优势得到更好的发挥。在XVID的验证模型下,获得比采用原算法更高的峰值信噪比,提高了速度,实现了实时编码。