随着信息化时代的到来,流媒体技术发展迅速,人们对视频服务需求的日益提升,这些都带动了视频编码技术的应用与发展。在视频监控、广播电视台、网络直播等领域,视频编码系统的应用越来越广泛,正在逐渐改变人们的生活方式与视角。如今在视频直播领域,大多数网络直播平台只能达到“尽力而为”的视频直播,在视频质量方面表现的差强人意,画面卡顿、中断、延时等问题普遍存在。实时编码系统是网络直播技术解决方案的重要组成部分,所以研究并设计一种能够在有限带宽下提供高质量视频画面流畅播放的高清视频实时多码率编码系统具有重要意义。本文基于Linux嵌入式平台与H.264视频编码算法,结合流媒体技术、自适应传输算法、web服务器等技术,实现了高清视频实时多码率编码系统的设计。编码系统主要由音视频信号接收解码模块、多码率编码模块、流媒体传输模块、人机交互模块,共四个模块组成。本文的核心工作包括:（1）分析高清视频编码标准,理解编码算法框架原理以及编码、解码器实现框图,研究多码率编码的实现方法。（2）从网络视频直播应用的角度出发,分析高清视频实时多码率编码系统的功能和性能需求,根据设计方案的复杂程度与硬件设计成本制定系统总体设计方案并进行相关芯片选型,同时运用分层设计的理念对系统进行模块划分。（3）对系统划分好的各个模块进行具体的设计与实现。（4）对所设计的高清视频实时多码率编码系统进行功能测试与性能,并对测试结果进行分析。实际测试结果表明,本次设计的高清视频实时多码率编码系统能够实现一路全高清视频信号输入,多路不同码率编码输出,多路视频流经过打包后利用RTSP协议通过网络传输,多路视频流之间基本保持同步;网络情况发生变化时,通过启用自适应调节功能,客户端播放的视频画面流畅不卡顿;通过web浏览器即可对编码系统进行配置,方便用户使用;基本达到预期的设计目标。本次设计的高清视频实时多码率编码系统具有层次结构清晰、模块分工明确、支持多路多码率输出、系统可靠性高等特点,同时引入自适应码率调节算法,视频画面流畅、质量较高、时延较低。本课题研究成果在高清实时视频编码领域具有实际的应用价值,对其他类型的视频编码系统设计也具有一定的借鉴意义。