在网络多媒体通信中,视频压缩和传输技术起着越来越重要的作用。近些年来,许多视频压缩国际标准相继被提出,如MPEG系列标准和H.26x系列标准,它们被广泛应用于数字广播电视标准、DVD压缩标准等。视频经过压缩后数据量大大减少,降低了在网络传输时的带宽占用,从而可进行有效地传输。 由于视频压缩技术自身的特性,一个视频序列经过压缩编码之后得到的码流是变码率的。然而,在许多网络视频通信中,这些数据需要通过恒定码率的网络通道进行传输,以防止可变码率传输造成网络带宽的波动。所以,在视频的编码端,压缩得到的数据通常需要先存入一个缓存器,然后再以恒定的码率输出到网络中;在视频的解码端,从网络上收到的数据同样存入一个缓存器,接着以可变码率输出进行解码。缓存器可能发生上溢或下陷,因此在编码端需要引入码率控制技术来调整码流,以尽量避免异常发生。 码率控制技术在视频压缩过程中扮演着重要的角色。它被用来在视频网络传输时控制和调整编码端输出的码流,以满足网络带宽的要求,同时保证一定的视频质量。近些年来,许多码率控制算法相继被提出,经典的有面向H.263标准中低时延视频通信的码率控制算法、面向MPEG-4标准的可分级码率控制算法等。这些算法大都基于率失真模型,需要进行大量的浮点运算,进而造成计算复杂度的急剧升高;同时,由于这些模型是基于统计学的假设而提出,因而在实际应用中并不一定总是正确。考虑到这些因素,文章提出了一种基于码率查询表的码率控制算法,新算法的内存消耗很低,引入的数学运算少,但对码率估计和QP值确定都表现出优异的性能。另外,在该新算法中,针对视频压缩中的GOP编码模式,还提出了一种不平均的帧比特数分配方法,该方法可以有效地降低视频质量的波动,尤其是在场景切换或剧烈运动发生时。新算法经过时间和空间上的优化,可以顺利地应用到面向移动设备的视频编解码器当中。大量的实验结果表明,新算法提高了视频质量,降低了视频质量的波动,对码率和跳帧现象的发生进行了有效的控制,并保持了缓存器的稳定性。