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为了提高图像质量和码率控制精度，提出了一种H.264优化比特分配及码率控制算法。该算法首先基于Cauchy分布得出简化的宏块层码率模型，并引入复杂度系数MAD和头信息比特率，使码率模型可随视频内容复杂伸缩；同时采用线性模型对失真度进行预测，通过Lagrange率失真优化来选择每个宏块的量化参数，最小化整帧的失真度以实现宏块层的优化比特分配。实验结果表明，该算法能在降低比特数估计偏差、更好地跟踪目标码率的情况下，获得更好的PSNR性能。