多媒体、网络技术和无线通信技术的迅速发展,使视频通信的应用越来越广泛。但无论在IP网络还是在无线移动网络信道上,码率控制和差错控制是非常重要的技术。 由于视频序列中各帧图像的复杂度和运动的非平稳性,导致其压缩编码后的输出码流产生很大的波动。因此采用适当的码率控制策略将这种波动控制在限定的范围之内,以满足实时视频通信的需要是必需的,对其进行研究具有重要意义。 基于整数DCT变换编码和基于VLC熵编码极大地提高了信源编码的效率,但同时也使得视频流对于传输错误十分敏感,在不可靠信道如电话网和无线网络的情况下,信道出现突发噪声,随机噪声的可能性大大增加,导致视频传输中数据包的丢失。如果不采取控制措施,数据包的丢失会引起错误的扩散,从而导致视频质量的严重下降。因此,研究传输中的差错控制技术,对于解决由于信道误码引起接收端视频质量下降以及由此带来的误码扩散问题具有十分重要的意义。 数字视频系统包括前端采集、编码压缩、码率控制、传输层的差错控制和解码端的错误隐藏等重要技术。本文研究的内容有：视频前端采集子系统、编码器端的码率控制和传输层的差错控制及解码端的错误隐藏等,主要工作包括： 第一、分析现有的两种典型视频采集系统方案的特点和优缺点,设计出一种基于USB接口的嵌入式CMOS图像传感器视频采集子系统。 第二、提出了一种自适应参数调整的码率控制算法。针对H.264/AVC码率控制算法的不足,首先提出了平均绝对DCT(MADCT)系数的概念,以及基于MADCT的加权预测模型；然后充分挖掘视频序列内容的时间-空间相关性,得出新的预测宏块头码子模型,同时也给出了改进的二次R-D(Rate-Distortion)模型；最后根据MADCT的变化自适应地调整MADCT预测模型权值和头码子的权值。实验结果表明,与H.264/AVC中的JVT-G012算法相比,该算法控制精确度和信噪比更高。 第三、针对H.264/AVC时、空域错误隐藏算法的不足,改进了一种自适应选择不同算法的错误隐藏策略。通过判断视频内容直方图的自相关函数是否为零,对平坦区域采用双线性插值,纹理丰富区域采用插值预测。针对H.264/AVC时域错误隐藏算法的三个不足：将受损宏块划分成4个8×8块进行处理,并改进了最佳运动矢量的判决原则。结合视频场景切换时的特点,提出了一种混合时空域错误隐藏算法。