码率控制技术是一项重要的技术,它可以在以一定的比特率通过有限带宽的信道进行视频传输时通过控制比特分配以保证视频序列的最佳视觉效果.H.264/AVC是目前最先进的视频编码标准,它反映了面向寻址的视频编码技术的最新成果,无论是在有线或无线会话、广播还是在固定的比特速率范围的交互式多媒体信息服务方面都有广泛的应用.视频编码器的输出比特率和视频质量取决于一些编码参数如量化参数和编码方式的选择.例如,选择较大的量化参数会导致输出比特的下降,与此同时还会导致编码图像视觉质量的下降.如果一帧一帧的改变冗余水平,那么比特速率也会随着发生相应的变化.码率控制算法必须被设计应用在视频压缩的过程中以调整编码参数,避免在视觉上出现斑点、模糊和抖动,从而使得编码视频的质量始终保持在每帧或每帧内可能的最高质量水平.因此,码率控制的目的是保持比特速率的输出量在有限范围内,同时达到一致的最佳的视频质量.这可以通过最佳的比特分配和精确的量化参数的设定来实现.比特分配算法的设计是在编码单元,如帧或者宏块中预分配比特数以使得失真最小化.而编码器精确的量化参数则是由比特预分配决定的. 第一章简要介绍了视频压缩编码的基本原理和方法,以及数字视频压缩的发展过程. 第二章则对码率控制算法的目的和影响码率控制的因素进行了讨论,对其中的码率控制中的关键技术--率失真模型以及几种典型的视频压缩标准建议的码率控制模型进行了深入分析. 第三章简单介绍了H.264/AVC编码标准所使用的新技术,并对现有的基于H.264/AVC视频编码标准的码率控制算法进行了介绍,在深入分析的基础上阐明了算法的优缺点,针对其缺点,引入了基于图像DCT系数服从柯西分布假设的率失真模型,同时结合缓冲区充盈度,提出一种改进的帧级码率控制算法,提高了控制精度. 第四章针对传统的MAD线性预测模型计算量大且存在一定的预测误差的缺点,提出一种新的MAD预测方法,在提高预测效果的同时简化了计算复杂度,在此基础上提出了宏块级码率控制算法,提高了编码效率. 第五章中对论文工作的作了简要总结与展望.