2003年,联合视频工作组(JVT)制定并公布了H.264视频编码标准,该标准和以往标准相比,压缩效率更高,网络适应性更好,更快地推动了视频技术在广播电视网、Internet和移动网络上的应用。随着该标准的广泛使用,其中的一些缺陷也逐渐暴露出来。因此,一直以来,JVT会议都在吸收世界各国研究人员的建议和意见,不断完善H.264标准,使其能更好地适用于各种场合。本文亦是在此背景下,针对H.264码率控制算法中初始量化参数过于简单和算法中未考虑场景切换这两个问题做了一定的改进。主要内容如下:(1)阐述了视频编码中码率控制的基本原理,并通过在H.264参考软件JM13.1上仿真,客观地分析了编码过程中,量化参数和图像组长度的不同对视频质量和码率的影响。(2)深入研究了H.264三层码率控制算法。由于初始P帧量化参数的计算方法不够准确,本文在已有的初始I帧量化参数改进算法的基础上,挖掘出初始I帧和初始P帧的关系,并对初始P帧量化参数的计算方法进行了改进。同时,在JM13.1上实现了该算法,仿真结果表明,与已有的初始量化参数改进算法相比,采用新算法得到的视频质量有所提高,且并未增加多余的码流。(3)在H.264标准和以往视频编码标准的码率控制算法中,均未考虑视频序列发生场景切换的情况。为此,本文首先分析了场景切换对视频质量和码率造成的影响,并结合初始量化参数的改进算法,提出了一种应用于场景切换的码率控制算法。仿真结果表明,新算法明显提高了视频图像的质量,同时,输出码流也较为稳定。