H.264是由国际电信联盟(ITU-T)和国际标准化组织(ISO/IEC)共同制定的新一代视频编码标准。码率控制算法是H.264编码压缩算法中的一个重要部分,其功能是控制编码压缩的比特量,根据带宽的变化和编码器的缓存情况调整编码参数,使编码器的比特量能够适应带宽和缓存的要求,不出现跳帧情况。同时,码率控制部分应尽量简单,以减少编码端的计算量从而减少压缩时间,并且还可以减少码流在编码器缓存中的停留时间,从而可以减少传输延迟,提高传输质量。码率控制算法是编码器中不可缺少的一部分,算法的优劣也是衡量编码器好坏的重要指标之一。在网络技术得到普遍应用和快速发展的今天,在视频适时传输技术和压缩算法得到广泛研究和使用的情况下,码率控制算法的不断研究和改进也成为其中必不可少的部分。因此,研究码率控制算法的研究具有很好的应用价值和现实意义。论文首先阐述了码率控制的基本原理和意义,讨论了视频编码中产生码率波动的原因,以及影响码率大小的参数。接着针对H.264视频编码标准及其关键技术进行了研究,分析了经典的码率控制算法和H.264码率控制算法,并对H.264码率控制算法的步骤进行了详细的叙述。最后,结合目前经典算法存在的问题和现有的H.264码率控制算法的研究成果,指出了算法的改进方向,提出了一种新的基于场景切换的码率控制算法。针对JVT-G012算法中为场景切换帧分配的目标比特不准确的缺点,提出了一种描述帧复杂程度的方法来分配目标比特;根据帧复杂程度判定当前帧是否发生了场景切换,以此修正量化参数。作者使用C语言,在JM测试模型下实现了该算法。实验结果表明,与JVT-G012算法相比,在仅仅付出算法复杂度的少许代价后,该算法能够对视频图像复杂度的变化趋势做出更加准确的预测,并合理分配编码比特数,使编码后码流的码率更接近目标码率,同时能获得较高的PSNR(Peak Signal-Noise Ratio)和良好的视觉效果。