视频压缩技术是多媒体技术的关键。在过去的20年中，ISO/IEC和ITU-T分别制定了MPEG-x和H.26x系列标准用于数字视频的压缩。在2003年，由它们联合组成的JVT小组共同制定了最新一代高效的视频压缩技术标准H.264/AVC。H.264/AVC标准支持从低带宽、高误码率的无线移动视频通信到高码率、低延迟的视频广播及在线流媒体等多种应用，并且在同样的视觉质量前提下比H.263和MPEG-4节约了50﹪的码率。 视频编码是在码率、质量、处理复杂度、容错性能和交互性等约束条件下的多维优化过程。码率控制的目标就是在限37率的情况下，尽量使编码失真最小。本文从H.264/AVC视频应用的角度，针对码率控制技术进行了分析、改进和优化。率失真优化技术和码率控制技术是确保编码数据在信道成功传输，并在接收端获得最佳的视频质量的关键技术。H.264/AVC在宏块级编码中采用率失真优化策略，在多种编码模式中选择最优的编码模式，使得压缩效率极大提高。但是率失真优化技术却存在与码率控制技术的冲突，使得基于H.264/AVC的码率控制变得困难。H.264/AVC的测试模型JM8.6运用线性预测技术解决了这一冲突，并分别在GOP层、帧层和基本单元层三个层次上进行了码率控制，但是JM8.6没有在宏块级别实现码率控制。考虑到同一帧的宏块之间存在显著差异的可能性极大，对这些宏块采用相同的量化参数编码显然不是最理想的。 本文先论述了码率控制的原理和信源模型，然后在JM8.6的基础上提出了一种新的基于感兴趣区域的宏块级码率控制策略。为了进一步提高码率分配的合理性，本文根据宏块的运动向量特点，提出了基于感兴趣区域的自适应量化码率控制算法；为了适应极低码率下的视频通信要求，本文又提出了基于感兴趣固定区域的码率控制算法。对多种QCIF测试序列的实验结果表明，基于感兴趣区域的码率控制策略在极低码率的带宽下，很好的改进了图像的编码质量，解码图像的平均PSNR较高，并且各帧之间的图像质量差异不大，PSNR曲线更为平稳，解码图像的主观质量更好，同时，使用的码率比JM8.6更少，更接近于目标比特率。