H.264/AVC是国际电信联合会(ITU-T)和国际标准化组织(ISO/IEC)共同研究并发布的下一代视频压缩标准。该标准为了使视频压缩编码在比特率受限条件下,得到最优化的压缩效率,其宏块编码采用了率失真优化策略和码率控制技术。同时,H.264标准中只规定了视频码流的语法和解码的方法,没有对码率控制给出明确的定义,这就为码率控制的研究提供了广阔的空间。本文对H.264/AVC所采用的主要编码技术中的码率控制算法进行了研究。首先介绍了视频编码标准的发展,H.264标准的系统组成、帧间预测、帧内预测、整数变换及量化、熵编码、率失真优化等关键技术。其次,介绍了码率控制的原理及信源模型,分析了视频编码中的经典码率控制算法,并对JVT-G012的码率控制算法进行了深入研究。最后,通过对H.264码率控制原理的分析,提出了一种改进的H.264码率控制算法。该算法利用MAD和PSNR计算图像复杂度,并将这种方法应用在基本单元层的码率控制中,使基本单元目标比特分配更精确;考虑到H.264码率控制算法中MAD线性预测模型计算复杂度高的缺点,利用图像的空间和时间相关性,采用一种加权预测模型的基本单元MAD预测方法,省略参数更新过程以减少计算量。实验结果表明,改进的码率控制算法很好的解决了MAD不能准确反映图像编码复杂度的事实。而加权模型能够很好的降低编码复杂度,并能达到更好的编码效果。