随着网络信息化迅速发展,图像处理和多媒体信息的传输逐渐成为学者研究的重点。作为最新一代的视频压缩标准,H.264凭借其高压缩比和优良的图像压缩质量,已经被广泛的接受。视频编码应用广泛,而码率控制策略在编码中具有更为重要的地位,针对不同的应用领域,其控制策略和思想具有很强的实用性和灵活性。本文详细叙述了H.264标准的原理、特点、关键技术及国际上经典码率控制算法的优缺点。详细分析了H.264标准采用的码率控制算法JVT-G012的工作原理、特点、工作流程及实现方法,并通过实验仿真验证了码率控制的重要性和初始量化参数对码率控制的影响。针对JVT-G012的基本单元层码率控制中,复杂度的估计只是使用最简单的线性模型,没有充分利用已编码帧的时空相关性的缺点,本文使用新的模型将当前帧已编码基本单元的MAD值引入到原有的MAD模型中进行复杂度的估计,这种改进可以很好的利用已编码帧的时空相关性,使复杂度的估计更准确。之后,通过编程将改进模型嵌入到JM8.6中,并在JM8.6的Baseline Profile版本上通过实验在慢运动、快运动和场景切换等场景下验证改进方案的可行性。实验结果表明,该改进模型控制更精确,得到的视频图像质量更好,降低了编码时间,提高了实时性,具有很好的性能。本文在TI公司的TMS320DM642平台上将改进的模型JM8.6进行DSP移植和优化。移植阶段,通过删除冗余代码,修改数据类型、库文件和头文件,以及设置编译选项等操作使JM8.6能在CCS上调试并编译运行。为了达到更好的码率控制效果,又针对其特点进行了硬件级的优化。在优化阶段,通过内联函数、软件流水、线性汇编和存储空间的分配等操作使新模型的性能得到进一步的提升。实验数据表明,新的模型能很好的在硬件平台上实现H.264的码率控制功能,得到的解码图像更清晰,编码时间更短,实时性更好。