一种视频帧编码方法及终端技术

本发明专利技术公开了一种视频帧编码方法和终端，包括：获取图像组的第i个视频帧，用第一编码规则对第i个视频帧编码，统计编码后第i个视频帧的实际消耗比特数目；基于实际消耗比特数目、图像组初始平均码率、量化模型和视频帧检测规则，检测第i个视频帧的状态，第i个视频帧处于场景切换状态时，确定第i+1视频帧的第一初始量化参数、第一最大量化参数和第一最小量化参数；获取补偿长度，基于补偿长度和补偿模型，确定第一待补偿视频帧的第一补偿分配比特数目；第i+1视频帧属于第一待补偿视频帧时，由第一补偿分配比特数目、第一初始量化参数、第一最大量化参数和第一最小量化参数更新第一编码规则，对第i+1视频帧编码。

A Video Frame Coding Method and Terminal

The invention discloses a video frame coding method and a terminal, which includes acquiring the first video frame of an image group, encoding the second video frame with the first encoding rule, counting the actual number of consumed bits of the second video frame after encoding, and detecting the state of the second video frame based on the actual number of consumed bits, the initial average bit rate of the image group, the quantization model and the video frame detection rule. When the first video frame is in the scene switching state, the first initial quantization parameter, the first maximum quantization parameter and the first minimum quantization parameter are determined; the compensation length is obtained, and the number of the first compensation allocation bits of the first video frame to be compensated is determined based on the compensation length and compensation model; when the first video frame belongs to the first video frame to be compensated, the first compensation allocation ratio is determined. The first encoding rule is updated by the first number, the first initial quantization parameter, the first maximum quantization parameter and the first minimum quantization parameter, and the i+1 video frame is coded.

【技术实现步骤摘要】
一种视频帧编码方法及终端
本专利技术涉及多媒体领域中的视频处理技术，尤其涉及一种视频帧编码方法及终端。
技术介绍
随着科学技术的不断发展，电子技术也得到了飞速的发展，电子产品的种类也越来越多，人们也享受到了科技发展带来的各种便利。现在人们可以通过各种类型的电子设备或终端，以及安装在终端上的各种功能的应用享受随着科技发展带来的舒适生活。例如，采用终端上的社交应用可以与远方的朋友进行视频聊天或者采用拍摄应用进行视频拍摄等。目前，由于在终端上的社交应用等使用视频聊天过程中，有时会出现抖动手机，转移拍摄场景或者切换摄像头进行拍摄等现象。这样在视频编码中，就会出现编码的当前帧和前一帧的内容出现较大变化的情况，即场景切换。在场景切换的时视频帧的处理一直是比较棘手的问题，因为其拍摄场景或视屏场景的变化，会导致视屏编码过程中产生的比特较多，对网络造成比较大的冲击，造成视频的卡顿。而通过调整编码参数使得场景切换时当前视频帧消耗的比特数目虽然可以得到控制，但是场景切换时当前视频帧消耗比特数目较少，因此其编码质量往往较差，依然会在场景切换的前后有比较明显的块效应，且容易导致每秒峰值码率过高的问题出现。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术实施例期望提供一种视频帧编码方法及终端，能够在保持视频帧的编码质量的前提下，维持每秒峰值码率的平稳。本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术实施例提供了一种视频帧编码方法，其特征在于，包括：获取图像组的第i个视频帧，采用第一编码规则对所述第i个视频帧进行视频编码，统计出编码后所述第i个视频帧对应的实际消耗比特数目，其中，i大于等于1，且小于等于N，N为所述图像组中的视频帧的总帧数；基于所述实际消耗比特数目、图像组初始平均码率和视频帧检测规则，检测所述第i个视频帧是否处于场景切换状态；当所述第i个视频帧处于所述场景切换状态时，基于所述实际消耗比特数目、所述图像组初始平均码率和量化模型，确定出第i+1视频帧对应的第一初始量化参数、第一最大量化参数和第一最小量化参数；获取补偿长度，基于所述补偿长度和补偿模型，确定第一待补偿视频帧和所述第一待补偿视频帧各自对应的第一补偿分配比特数目；当所述第i+1视频帧属于所述第一待补偿视频帧时，根据所述第一补偿分配比特数目、所述第一初始量化参数、所述第一最大量化参数和所述第一最小量化参数更新所述第一编码规则，进入所述第i+1视频帧的视频编码流程，直至第N个视频帧编码完成。本专利技术实施例提供了一种终端，其特征在于，包括：获取单元，用于获取图像组的第i个视频帧，编码单元，用于采用第一编码规则对所述第i个视频帧进行视频编码，统计单元，用于统计出编码后所述第i个视频帧对应的实际消耗比特数目，其中，i大于等于1，小于等于N，N为所述图像组中的视频帧的总帧数；检测单元，用于基于所述实际消耗比特数目、图像组初始平均码率和视频帧检测规则，检测所述第i个视频帧是否处于场景切换状态；确定单元，用于当所述第i个视频帧处于所述场景切换状态时，基于所述实际消耗比特数目、所述图像组初始平均码率和量化模型，确定出第i+1视频帧对应的第一初始量化参数、第一最大量化参数和第一最小量化参数；所述获取单元，还用于获取补偿长度，所述确定单元，还用于基于所述补偿长度和补偿模型，确定第一待补偿视频帧和所述第一待补偿视频帧各自对应的第一补偿分配比特数目；更新单元，用于当所述第i+1视频帧属于所述第一待补偿视频帧时，根据所述第一补偿分配比特数目、所述第一初始量化参数、所述第一最大量化参数和所述第一最小量化参数更新所述第一编码规则，所述编码单元，还用于进入所述第i+1视频帧的视频编码流程，直至第N个视频帧编码完成。本专利技术实施例提供了一种视频帧编码方法及终端，获取图像组的第i个视频帧，采用第一编码规则对第i个视频帧进行视频编码，统计出编码后第i个视频帧对应的实际消耗比特数目，其中，i大于等于1，且小于等于N，N为图像组中的视频帧的总帧数；基于实际消耗比特数目、图像组初始平均码率和视频帧检测规则，检测第i个视频帧是否处于场景切换状态；当第i个视频帧处于场景切换状态时，基于实际消耗比特数目、所述图像组初始平均码率和量化模型，确定出第i+1视频帧对应的第一初始量化参数、第一最大量化参数和第一最小量化参数；获取补偿长度，基于补偿长度和补偿模型，确定第一待补偿视频帧和第一待补偿视频帧各自对应的第一补偿分配比特数目；当第i+1视频帧属于第一待补偿视频帧时，根据第一补偿分配比特数目、第一初始量化参数、第一最大量化参数和第一最小量化参数更新第一编码规则，进入第i+1视频帧的视频编码流程，直至第N个视频帧编码完成。采用上述方案实现技术，由于终端可以在进行视频帧编码的时候，在场景切换状态的时候可以通过实际消耗比特数目、图像组初始平均码率等因素来自适应调整后续视频帧的补偿长度(即补偿窗口的长度)、第一补偿分配比特数目，同时确定出用于下一帧的后续编码的初始量化参数，以及最大量化参数和最小量化参数，这样，该终端就可以根据下一帧的初始量化参数、最大量化参数和最小量化参数，使得下一帧在编码时对上一帧多消耗的比特进行补偿，从而在保持视频帧的编码质量的前提下，降低每秒峰值码率，维持每秒峰值码率的平稳，使得视频流平稳传输。附图说明图1为本专利技术实施例中进行视频帧编码系统中的各种硬件实体的示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种视频帧编码方法的流程图一；图3为本专利技术实施例提供的一种示例性的IPPP帧结构示意图一；图4为本专利技术实施例提供的一种示例性的IPPP帧结构示意图二；图5为本专利技术实施例提供的一种视频帧编码方法的流程图二；图6为本专利技术实施例提供的一种视频帧编码方法的流程图三；图7为本专利技术实施例提供的一种终端的结构示意图一；图8为本专利技术实施例提供的一种终端的结构示意图二。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。图1为本专利技术实施例中进行视频帧编码系统中的各种硬件实体的示意图，本专利技术实施例提供的视频帧编码方法基于视频帧编码系统来实现的。图1中包括：一个或多个服务器2、终端1-1至1-5及网络3，网络3中包括路由器，网关等等网络实体，图中并未体现。终端1-1至1-5通过有线网络或者无线网络与服务器进行信息交互，以便从终端1-1至1-5采集身份识别结果传输至服务器。终端的类型如图1所示，包括手机(终端1-3)、平板电脑或PDA(终端1-5)、台式机(终端1-2)、PC机(终端1-4)、一体机(终端1-1)等类型。其中，终端中安装有各种用户所需的应用，比如具备娱乐功能的应用(如视频应用，音频播放应用，游戏应用，社交应用，阅读软件)，又如具备服务功能的应用(如地图导航应用、团购应用、拍摄应用、理财应用和通信应用等)。需要说明的是，终端上安装的应用的使用需要与服务器进行数据交互实现，本专利技术实施例中提供的视频帧编码方法可以是终端在使用某一应用时进行视频拍摄或视频通信等过程中实现的。图像组：GOP(GroupofPicture)，视频中的视频帧图像组。I帧：帧内(Intra)预测帧，只采用帧内预测。P帧：帧间(Inter)预测帧，只采用帧间预测。量化参数：QP(quantizationparameters)，反映了视频本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种视频帧编码方法，其特征在于，包括：获取图像组的第i个视频帧，采用第一编码规则对所述第i个视频帧进行视频编码，统计出编码后所述第i个视频帧对应的实际消耗比特数目，其中，i大于等于1，且小于等于N，N为所述图像组中的视频帧的总帧数；基于所述实际消耗比特数目、图像组初始平均码率和视频帧检测规则，检测所述第i个视频帧是否处于场景切换状态；当所述第i个视频帧处于所述场景切换状态时，基于所述实际消耗比特数目、所述图像组初始平均码率和量化模型，确定出第i+1视频帧对应的第一初始量化参数、第一最大量化参数和第一最小量化参数；获取补偿长度，基于所述补偿长度和补偿模型，确定第一待补偿视频帧和所述第一待补偿视频帧各自对应的第一补偿分配比特数目；当所述第i+1视频帧属于所述第一待补偿视频帧时，根据所述第一补偿分配比特数目、所述第一初始量化参数、所述第一最大量化参数和所述第一最小量化参数更新所述第一编码规则，进入所述第i+1视频帧的视频编码流程，直至第N个视频帧编码完成。

【技术特征摘要】
1.一种视频帧编码方法，其特征在于，包括：获取图像组的第i个视频帧，采用第一编码规则对所述第i个视频帧进行视频编码，统计出编码后所述第i个视频帧对应的实际消耗比特数目，其中，i大于等于1，且小于等于N，N为所述图像组中的视频帧的总帧数；基于所述实际消耗比特数目、图像组初始平均码率和视频帧检测规则，检测所述第i个视频帧是否处于场景切换状态；当所述第i个视频帧处于所述场景切换状态时，基于所述实际消耗比特数目、所述图像组初始平均码率和量化模型，确定出第i+1视频帧对应的第一初始量化参数、第一最大量化参数和第一最小量化参数；获取补偿长度，基于所述补偿长度和补偿模型，确定第一待补偿视频帧和所述第一待补偿视频帧各自对应的第一补偿分配比特数目；当所述第i+1视频帧属于所述第一待补偿视频帧时，根据所述第一补偿分配比特数目、所述第一初始量化参数、所述第一最大量化参数和所述第一最小量化参数更新所述第一编码规则，进入所述第i+1视频帧的视频编码流程，直至第N个视频帧编码完成。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述视频帧检测规则包括第一视频帧检测规则和第二视频帧检测规则，所述基于所述实际消耗比特数目、所述图像组初始平均码率和视频帧检测规则，检测所述第i个视频帧是否处于场景切换状态，包括：检测所述第i个视频帧的第一帧类型；当所述第一帧类型满足目标帧类型时，获取图像组剩余平均码率，根据所述实际消耗比特数目、所述图像组初始平均码率、所述图像组剩余平均码率和所述第一视频帧检测规则，检测所述第i个视频帧是否处于所述场景切换状态。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述检测所述第i个视频帧的第一帧类型之后，所述方法还包括：当所述第一帧类型不满足所述目标帧类型时，根据所述实际消耗比特数目、所述图像组初始平均码率和所述第二视频帧检测规则，检测所述第i个视频帧是否处于所述场景切换状态。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用第一编码规则对所述第i个视频帧进行视频编码，包括：当所述第i个视频帧属于第二待补偿视频帧时，从所述第二待补偿视频帧对应的第二补偿分配比特数目中，获取所述第i个视频帧的第三补偿分配比特数目，所述第二待补偿视频帧为所述第i个视频帧之前的视频帧编码后确定的；基于所述第三补偿分配比特数目，计算出所述第i个视频帧的第二量化参数；获取第二初始量化参数、第二最大量化参数和第二最小量化参数，其中，所述第二初始量化参数、所述第二最大量化参数和所述第二最小量化参数是由第i-1个视频帧编码后确定出来的；根据所述第二量化参数、所述第二初始量化参数、所述第二最大量化参数和所述第二最小量化参数对所述第i个视频帧进行编码。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用第一编码规则对所述第i个视频帧进行视频编码，包括：当所述第i个视频帧不属于第二待补偿视频帧时，按照目标比特数目计算出所述第i个视频帧的第三量化参数；根据所述第三量化参数对所述第i个视频帧进行编码。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述实际消耗比特数目、图像组初始平均码率和量化模型，确定出第i+1视频帧对应的第一初始量化参数、第一最大量化参数和第一最小量化参数之后，所述方法还包括：当所述实际消耗比特数目与目标比特数目满足比率条件时，按照量化调整模型对所述第一初始量化参数、所述第一最大量化参数和所述第一最小量化参数进行参数调整，得到第一调整初始量化参数、第一调整最大量化参数和第一调整最小量化参数。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一补偿分配比特数目、所述第一初始量化参数、所述第一最大量化参数和所述第一最小量化参数更新所述第一编码规则，包括：根据所述第一补偿分配比特数目、所述第一调整初始量化参数、所述第一调整最大量化参数和所述第一调整最小量化参数更新所述第一编码规则。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述实际消耗比特数目、图像组初始平均码率和视频帧检测规则，检测所述第i个视频帧是否处于场景切换状态之后，所述方法还包括：当所述第i个视频帧处于非场景切换状态时，进入第i+1视频帧的视频编码流程，直至第N...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭耀耀，毛煦楠，谷沉沉，高欣玮，吕静，
申请(专利权)人：腾讯科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44