视频能够给人们最直观,丰富的信息,因此与之有关的应用往往受到用户极大的青睐。由于原始视频是由一幅幅图片组成,数据量巨大,因此视频需要经过压缩编码之后才方便存储和传输。视频压缩编码技术为整个视频行业提供了统一的码流格式和相应的技术规范,是视频行业蓬勃发展的基础。随着视频分辨率的不断提高和内容的多样化,已有的视频压缩编码标准已经不能满足目前的视频压缩需求。因此国际视频联合编码组在2013年1月发布了新一代视频压缩编码标准—高性能视频编码(High Efficiency Video Coding,HEVC)。虽然目前的网络带宽已经获得了大幅度的提升,但是仍然不能够在传输的过程中提供充足的资源。码率控制作为视频编码的核心技术之一,在通信中起着资源分配和调整信源输出比特流的作用。它能够根据信道的状态对当前剩余的资源做优化分配,并且根据编码器的反馈动态调整量化参数,从而在带宽受限的条件下提供最优的视频质量。本文基于目前HEVC中的码率控制方案,从屏幕内容编码和实时传输两个方面展开深入的研究。论文的创新及贡献如下:本文针对屏幕内容序列在传输过程中易导致码率失控的现象提出了改进算法。由于屏幕内容图像具有不连续的特点,在编码过程中,可能出现某些复杂帧消耗过多比特而导致码率失控,影响后续帧的编码的现象。本文分析屏幕内容序列每帧图像的特点,通过建模分析,对场景切换帧进行有效的预测,并加入补偿窗口机制,在控制码率的前提下保证了视频的质量。为了能够更好地调配资源,避免码率失控,本文引入了滑动窗口比特分配代替传统的GOP比特分配,取得了很好的效果。本文已经在此方面发表相关国际会议论文并申请国家发明专利。本文针对目前最新的码率控制R-λ模型在实时传输场景下进行了优化。由于用户在实时传输中对延时的容忍度低,缓存容量会随之大大减少,这种情况可能会导致缓存在编码过程中出现溢出。本文通过对多样化的视频进行归类建模,分析其帧间特性,对实时传输过程中出现的缓存溢出问题进行预测,提出了改进的缓存管理方式,有效地解决了由于缓存溢出引起的跳帧问题。本文已经基于此算法发表相关国际会议论文。