CN109413427A - 一种视频帧编码方法及终端 - Google Patents

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Abstract

本发明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。

Description

一种视频帧编码方法及终端
技术领域
本发明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。
背景技术
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。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明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。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明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。
本发明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。
本发明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为本发明实施例中进行视频帧编码***中的各种硬件实体的示意图；
图2为本发明实施例提供的一种视频帧编码方法的流程图一；
图3为本发明实施例提供的一种示例性的IPPP帧结构示意图一；
图4为本发明实施例提供的一种示例性的IPPP帧结构示意图二；
图5为本发明实施例提供的一种视频帧编码方法的流程图二；
图6为本发明实施例提供的一种视频帧编码方法的流程图三；
图7为本发明实施例提供的一种终端的结构示意图一；
图8为本发明实施例提供的一种终端的结构示意图二。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
图1为本发明实施例中进行视频帧编码***中的各种硬件实体的示意图，本发明实施例提供的视频帧编码方法基于视频帧编码***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，本发明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(Group of Picture)，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(quantization parameters)，反映了视频空间细节压缩情况。
IPPP：一种编码结构，图像组按照这种帧结构进行编码，当前帧只能参考前向帧。
每秒峰值码率：以秒为单位统计时，消耗码率的最大值。
实施例一
本发明实施例提供了一种视频帧编码方法，如图2所示，该方法可以包括：
S101、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。
本发明实施例提供的一种视频帧编码方法应用于终端在使用应用进行视频通信或视频拍摄等与视频相关的功能时，对视频帧进行编码的场景中，例如，视频会议，直播，VOIP等场景。
需要说明的是，在本发明实施例中，视频帧由图像组(GOP)组成，每个图像组中的视频帧的结构为IPPP帧结构，如图3所示，IPPP帧结构中可以包括I帧和P帧。本发明实施例提供的一种视频帧编码方法是基于一个图像组中的视频帧进行编码的，每个图像组都可以按照本发明实施例提供的视频帧编码方法来实现，本发明实施例不作限制。
在本发明实施例中，终端对图像组中的视频帧的编码是一帧一帧依次进行的，图像组中的视频帧的总帧数设置为N，N为大于1的正整数，这样，终端获取图像组中的第i个视频帧，开始对第i个视频帧进行编码，具体的是终端采用第一编码规则度第i个视频帧进行视频编码的，并且编码后对第i个视频帧编码消耗掉的比特数目进行统计，得到编码后第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。
需要说明的是，在本发明实施例中，终端处理的第i帧可能为不用进行补偿的视频帧，也可能为需要进行补偿的视频帧，具体的第i帧是什么帧是由第i帧之前的帧编码处理过程中确定的，因此，在这里，终端获取第i个视频帧时，是采用第一编码规则对该第i个视频帧进行编码的，具体的处理过程将在后续实施例中进行详细的说明。
在本发明实施例中，第一编码规则用于对第i个视频帧进行编码的规则，具体的实现在实施例二中进行了详细的流程说明，该第一编码规则可以为用户事先自定义的编码规则，也可以为在编码过程中终端实时调整后获取的编码规则，具体的实现形式本发明实施例不作限制。
S102、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。
终端在得到了第i个视频帧编码完后的实际消耗比特数目之后，该终端可以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，也就是说，终端可以通过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来判断第i帧是不是视频切换帧。
在本发明实施例中，图像组初始平均码率可以为编码初始时设置的图像组的初始平均码率，也可以为在编码初始时实时获取到的动态的图像组的初始平均码率，具体的实现形式本发明实施例不作限制；视频帧检测规则可以为用户事先自定义的检测规则，也可以为在编码过程中终端实时调整后获取的检测规则，具体的实现形式本发明实施例不作限制。
这里，视频帧检测规则为用于判定当前检测的视频帧(即第i个视频帧)是不是为场景切换帧(是否处于场景切换状态)的判定条件。
需要说明的是，在本发明实施例中，第i个视频帧的帧类型的不同，导致终端检测第i个视频帧是否处于场景切换状态的方式不同。
这里，由本发明实施例中由于视频帧的帧类型的不同，因此，终端检测第i个视频帧的时候，对于P帧，采用第一视频帧检测规则来处理；对于I帧，采用第二视频帧检测规则来处理，也就是说，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，那么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的过程包括：S1021-S1023。如下：
S1021、检测第i个视频帧的第一帧类型；
S1022、当第一帧类型满足目标帧类型时，获取图像组剩余平均码率，根据实际消耗比特数目、图像组初始平均码率、图像组剩余平均码率和第一视频帧检测规则，检测第i个视频帧是否处于场景切换状态。
S1023、当第一帧类型不满足目标帧类型时，根据实际消耗比特数目、图像组初始平均码率和第二视频帧检测规则，检测第i个视频帧是否处于场景切换状态。
在本发明实施例中，目标帧类型为P帧。第一帧类型满足目标帧类型，表征第i个视频帧为P帧；第一帧类型不满足所述目标帧类型，表征第i个视频帧为I帧。
在本发明实施例中，第一视频帧检测规则为检测对帧类型为P帧的第i个视频帧是否处于场景切换状态的条件或规则，该第一视频帧检测规则可以为如下不等式(1)和(2)中的任意一个：
Ractual>γ×Rave&Ractual>β×Rave_remain (1)
α×Rave＜Ractual≤γ×Rave&Ractual>β×Rave_remain (2)
其中，QPframe为第一最大量化参数，QPaveP为预设平均量化参数，Ractual为实际消耗比特数目，Rave为图像组初始平均码率，Rave_remain为图像组剩余平均码率。
需要说明的是，上式中，α，β和γ为经验值，优选的，在实验中可以分别取1.5、1.7和2.1。
在本发明实施例中，第二视频帧检测规则为检测对帧类型为I帧的第i个视频帧是否处于场景切换状态的条件或规则，该第二视频帧检测规则可以为如下不等式(3)、(4)和(5)中的任意一个：
Rave＜Ractual≤ω1×Rave (3)
ω1×Rave＜Ractual≤ω2×Rave (4)
ω2×Rave＜Ractual≤ω3×Rave (5)
其中，QPframe为第一最大量化参数，QPaveP为预设平均量化参数，Ractual为实际消耗比特数目，Rave为图像组初始平均码率。
需要说明的是，优选的，上式中的ω1，ω2和ω3可以分别取2、3和4。
这里，在本发明实施例中，当第一帧类型满足目标帧类型时，终端检测出实际消耗比特数目、图像组初始平均码率和图像组剩余平均码率满足第一视频帧检测规则，表征第i个视频帧处于场景切换状态，反之，表征第i个视频帧处于非场景切换状态；当第一帧类型不满足目标帧类型时，终端检测出实际消耗比特数目和图像组初始平均码率满足第二视频帧检测规则，表征第i个视频帧处于场景切换状态，反之，表征第i个视频帧处于非场景切换状态。
需要说明的是，本发明实施例提供的视频帧编码方法中的S1022和S1023为S1021后的两个可选的流程，本发明实施例中的终端可以根据实现运行情况执行S1021-S1022，或是S1021-S1023，本发明实施例不作限制。
S103、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、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。
在本发明实施例中，终端在进行当前的图像组的视频帧编码的时候，该终端可以获取到该当前图像组初始平均码率，即图像组初始平均码率，这样，终端在检测第i个视频帧是否处于场景切换状态之后，当第i个视频帧处于场景切换状态时，该终端就可以基于实际消耗比特数目、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了。
在本发明实施例中，量化模型用于计算第i个视频帧的量化参数的模型，该量化模型可以为用户事先自定义的用于量化的模型，也可以为在编码过程中终端实时调整后获取的用于量化的模型，具体的实现形式本发明实施例不作限制。
需要说明的是，在本发明实施例中，终端可以在第i个视频帧编码完成之后，利用第i个视频帧对应的相关编码参数对第i+1个视频帧的编码相关参数进行计算和调整。
在本发明实施例中，由于终端处理的图像组中的视频帧的类型可以分为I帧和P帧，那么第i个视频帧的类型就可能为两种，终端基于实际消耗比特数目、图像组初始平均码率和量化模型，确定第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的过程，会因第i个视频帧的类型不同采用不用实现方案来完成。
这里，当第i个视频帧为P帧时，终端还可以获取到图像组剩余平均码率，于是，终端根据该图像组剩余平均码率、实际消耗比特数目的总数、图像组初始平均码率和第一量化模型，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。其中，量化模型包括第一量化模型和第二量化模型。
在本发明实施例中，第一量化模型可以分为第一初始量化模型、第一最大量化模型和第一最小量化模型，终端可以根据图像组剩余平均码率、实际消耗比特数目、图像组初始平均码率和第一初始量化模型，确定出第一初始量化参数；终端可以根据图像组剩余平均码率、实际消耗比特数目、图像组初始平均码率和第一最大量化模型，确定出第一最大量化参数；终端可以根据图像组剩余平均码率、实际消耗比特数目、图像组初始平均码率和第一最小量化模型，确定出第一最小量化参数。
示例性的，第一最大量化模型可以如公式(6)所示，公式(6)如下：
其中，QPmax为第一最大量化参数，QPaveP为预设平均量化参数，Ractual为实际消耗比特数目，Rave为图像组初始平均码率，Rave_remain为图像组剩余平均码率。
需要说明的是，上式中，α，β和γ为经验值，优选的，在实验中可以分别取1.5、1.7和2.1，上式中△1，△2，△3分别为QPmax在不同阶段函数下QP的偏移值，实验中分别设置为：3，2，1。实际消耗比特数目Ractual超过预设初始平均码率Rave越多，则偏移值越大。
示例性的，第一最小量化模型可以如公式(7)所示，公式(7)如下：
其中，QPmin为第一最大量化参数，QPaveP为预设平均量化参数，Ractual为实际消耗比特数目，Rave为图像组初始平均码率，Rave_remain为图像组剩余平均码率。
需要说明的是，上式中，α，β和γ为经验值，优选的，在实验中可以分别取1.5、1.7和2.1，上式中△4，△5，△6分别为QPmin在不同阶段函数下QP的偏移值，实验中分别设置为：1，0，-1。实际消耗比特数目Ractual超过预设初始平均码率Rave越多，则偏移值越大。
示例性的，第一初始小量化模型可以如公式(8)所示，公式(8)如下：
其中，QPframe为第一最大量化参数，QPaveP为预设平均量化参数，Ractual为实际消耗比特数目，Rave为图像组初始平均码率，Rave_remain为图像组剩余平均码率。
需要说明的是，上式中，α，β和γ为经验值，优选的，在实验中可以分别取1.5、1.7和2.1，上式中△7，△8，△9分别为QPframe在不同阶段函数下QP的偏移值，实验中分别设置为：2，1，0。实际消耗比特数目Ractual超过预设初始平均码率Rave越多，则偏移值越大。
进一步地，在本发明实施例中，终端在得到了第一初始量化参数、第一最大量化参数和第一最小量化参数之后，当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。其中，目标比特数目是指为第i个视频帧预先分配的比特数目。
在本发明实施例中，量化调整模型用于对第i个视频帧计算出的量化参数进行调整的模型，该量化调整模型可以为用户事先自定义的用于量化调整的模型，也可以为在编码过程中终端实时调整后获取的用于量化调整的模型，具体的实现形式本发明实施例不作限制。
示例性的，量化调整模型可以为公式(9-1)、公式(9-2)和公式(9-3)所示，公式(9-1)、公式(9-2)和公式(9-3)具体如下：
其中，QPmax'为第一调整最大量化参数，QPmax为第一最大量化参数，QPmin'为第一调整最小量化参数，QPmin为第一最小量化参数，QPframe'为第一调整初始量化参数，QPframe为第一初始量化参数，Rtarget为第i帧的预设目标比特数，Ractual为第i帧的实际消耗比特数目。
需要说明的是，上式中的σ和τ在实验中分别为1.7和2.5，上式中的△'QPI和△”QPI分别为不同阶段函数下QP的偏移值，优选的，实验中设置为1和2。
具体的，当第i个视频帧为I帧时，终端根据实际消耗比特数目的总数、图像组初始平均码率和第二量化模型，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。
在本发明实施例中，第二量化模型可以分为第二初始量化模型、第二最大量化模型和第二最小量化模型，终端可以根据实际消耗比特数目、图像组初始平均码率和第二初始量化模型，确定出第一初始量化参数；终端可以根据实际消耗比特数目、图像组初始平均码率和第二最大量化模型，确定出第一最大量化参数；终端可以根据实际消耗比特数目、图像组初始平均码率和第二最小量化模型，确定出第一最小量化参数。
示例性的，第二最大量化模型可以如公式(10)所示，公式(10)如下：
其中，QPmax为第一最大量化参数，QPaveP为预设平均量化参数，Ractual为实际消耗比特数目，Rave为图像组初始平均码率。
需要说明的是，优选的，上式中的ω1，ω2和ω3可以分别取2、3和4，上式中△1，△2，△3分别为QPmax在不同阶段函数下QP的偏移值，实验中分别设置为：3，5，7。实际消耗比特数目Ractual超过预设初始平均码率Rave越多，则偏移值越大。
示例性的，第二最小量化模型可以如公式(11)所示，公式(11)如下：
其中，QPmin为第一最大量化参数，QPaveP为预设平均量化参数，Ractual为实际消耗比特数目，Rave为图像组初始平均码率。
需要说明的是，优选的，上式中的ω1，ω2和ω3可以分别取2、3和4，上式中△4，△5，△6分别为QPmin在不同阶段函数下QP的偏移值，实验中分别设置为：1，3，5。实际消耗比特数目Ractual超过预设初始平均码率Rave越多，则偏移值越大。
示例性的，第二初始小量化模型可以如公式(12)所示，公式(12)如下：
其中，QPframe为第一最大量化参数，QPaveP为预设平均量化参数，Ractual为实际消耗比特数目，Rave为图像组初始平均码率。
需要说明的是，优选的，上式中的ω1，ω2和ω3可以分别取2、3和4，上式中△7，△8，△9分别为QPframe在不同阶段函数下QP的偏移值，实验中分别设置为：2，4，6。实际消耗比特数目Ractual超过预设初始平均码率Rave越多，则偏移值越大。
S104、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。
终端在检测了第i个视频帧处于的场景状态之后，若检测出第i个视频帧处于场景切换状态，终端则还需要建立补偿窗口，获取补偿长度，根据该补偿长度确定出第一待补偿视频帧，在基于补偿模型，确定出第第一待补偿视频帧各自对应的第一补偿分配比特数目。
在本发明实施例中，补偿模型用于计算处于切换场景的第i个视频帧编码后计算补偿长度的模型，该补偿模型可以为用户事先自定义的用于补偿的模型，也可以为在编码过程中终端实时调整后获取的用于补偿的模型，具体的实现形式本发明实施例不作限制。
需要说明的是，在本发明实施例中，在编码后对当前视频帧(即第i个视频帧)进行检测，如果当前视频帧被判定为场景切换时的视频帧，则在当前视频帧编码后建立补偿窗口，重新分配补偿窗口中相应视频帧的目标比特，即调整当前视频帧之后的视频帧的编码所需的比特数目或者调整当前视频帧之后的视频帧的编码参数(码率控制参数，量化参数等)，使得当前视频帧之后的视频帧在编码过程中其消耗的比特数目得到控制，从而使得整个视频帧编码得到较好的效果。
在本发明实施例中，补偿窗口是在处于场景切换状态的视频帧之后，需要进行比特补偿的视频帧的长度，处于补偿窗口的视频帧可以称为待补偿视频帧。这里的补偿窗口的长度可以称为补偿长度。
在本发明实施例中，终端检测出第i个视频帧处于场景切换状态，建立补偿窗口，获取补偿长度的过程也是与第i个视频帧的帧类型有关的。当终端检测出第i个视频帧为处于场景切换状态的P帧时，该终端可以通过第一补偿长度模型进行补偿长度的获取，而当终端检测出第i个视频帧为处于场景切换状态的I帧时，该终端可以通过第二补偿长度模型进行补偿长度的获取。
示例性的，当终端检测出第i个视频帧为处于场景切换状态的P帧时，第一补偿长度模型可以为公式(13)和公式(14)所示，公式(13)和公式(14)如下所示：
L＝min(L',NP)(14)
其中，Ractual为实际消耗比特数目，Rave为图像组初始平均码率，Rave_remain为图像组剩余平均码率，L'为中间补偿长度，L为补偿长度(补偿窗口长度)，L1和L2为预设的补偿窗口长度。Np表示图像组中剩余未编码的P帧的数目。
需要说明的是，上式中，α，β和γ为经验值，优选的，在实验中可以分别取1.5、1.7和2.1。上面的L1和L2在实验中分别取5和2。
在本发明实施例中，上式的物理含义为在实际消耗的比特Ractual超过图像组剩余平均码率Rave_remain一定比例β之后，根据第i个视频帧的实际消耗比特数目Ractual和图像组初始平均码率Rave的比值来决定补偿窗口L'的大小，比值越大，说明需要补偿的比特数目也越多，因此需要更长的补偿窗口，即更长的补偿长度。
在本发明实施例中，公式(14)表示补偿长度的最大值为图像组中剩余的未编码的P帧数目，因为，终端正在对图像组中的视频帧进行视频编码，那么终端获取补偿长度也是在该图像组中未编码的视频帧中进行补偿的，那么，补偿长度的最大值是不能超过Np的。
示例性的，当终端检测出第i个视频帧为处于场景切换状态的I帧时，第一补偿长度模型可以为公式(15)、公式(16)和公式(17)所示，公式(15)、公式(16)和公式(17)如下所示：
LN_I＝min(ρ1×fps,ρ2×LGOP_P) (16)
LN_I＝min(LN_I,ζ) (17)
其中，L为补偿长度(补偿窗口长度)，Ractual为实际消耗比特数目，Rave为图像组初始平均码率，fps表示帧率，LGOP_P表示图像组中P帧的个数，ρ1和ρ2分别表示帧率和P帧个数各自在决定补偿窗口长度时的附加权重，在实验中ρ1和ρ2取值可以为0.4和0.8。LN_I是根据fps和LGOP_P预估的一个补偿窗口长度，作为后续设置补偿窗口大小的参考，补偿窗口的最大值设置为ζ，在实验中取值为15。ω1，ω2和ω3分别为2，3和4，L1，L2和L3是L在不同阶段下的最小值，在实验中分别取1，2和5。公式(15)是根据实际消耗比特数目Ractual和平均比特数目Rave对补偿窗口进一步进行的调整。
需要说明的是，在本发明实施例中，不论处于场景切换状态的第i个视频帧是I帧还是P帧，终端在获取了补偿长度之后，第i个视频帧之后的连续L个视频帧就是第一待补偿视频帧，并且，终端在获取了补偿长度之后，都是基于补偿长度和补偿模型进行第一待补偿视频帧各自对应的第一补偿分配比特数目的确定的。
示例性的，如图4所示，假设当前图像组中的视频帧为1000帧，终端在进行第201个视频帧编码时，检测出第201个视频帧是处于场景切换状态的，并且计算出补偿长度为5，以,第201个视频帧为P帧为例进行说明，第201个视频帧之后的连续5个视频帧(即第202个视频帧至第206个视频帧)就处于补偿窗口内的需要进行比特补偿的第一待补偿视频帧。
这里，终端可以根据补偿长度，实际消耗比特数目、图像组初始平均码率和预设补偿基数模型，得到第一待补偿视频帧各自对应的第一补偿比特基数，再根据该第一补偿比特基数、图像组初始平均码率、图像组剩余平均码率和预设补偿分配比特模型，得到第一待补偿视频帧各自对应的第一补偿分配比特数目，其中，补偿模型可以包括预设补偿基数模型和预设补偿分配比特模型。
示例性的，本发明实施例中的预设补偿基数模型可以为公式(18)，公式(18)可以如下：
其中，Rcom_j为第i+j个视频帧对应的第一补偿比特基数，Ractual为实际消耗比特数目，Rave为图像组初始平均码率，μj为补偿窗口中每一个第一待补偿视频帧所占有的权重。
需要说明的是，在本发明实施例中，μj的设置原则为距离第i个视频帧越近的第一补偿视频帧对应的权重μj的值越大。
在本发明实施例中，补偿模型用于表征根据场景切换时的第i个视频帧实际消耗比特数目超出图像组初始平均码率的差值，求出补偿窗口内的每一个第一待补偿视频帧需要补偿的加权平均比特数目Rcom_j。
示例性的，本发明实施例中的预设补偿分配比特模型可以为公式(19)，公式(19)可以如下：
其中，RT_j为第i+j个视频帧对应的第一补偿分配比特数目，Rcom_j为第i+j个视频帧对应的第一补偿比特基数，Rave为图像组初始平均码率，Rave_remain为图像组剩余平均码率。
需要说明的是，如果需要编码的当前视频帧在补偿窗口内，则终端分配的预设分配比特数目为图像组初始平均比特Rave减去当前视频帧对应的第一补偿比特基数乘以相应的权重，即目标比特数目是基于第一补偿分配比特数目计算得到的。如果当前视频帧不在补偿窗口内，则终端分配的目标比特数目为图像组剩余比特的平均码率Rave_remain。
可以理解的是，在本发明实施例中，当第i个视频帧处于场景切换状态时，终端将第i个视频帧编码时多消耗的比特数目平滑的分配到后续若干帧(即第一待补偿视频帧)上，从而使得整个视频在主观质量不降低的情况下尽量达到平滑码率的作用。
需要说明的是，在本发明实施例中，S103和S104都是当第i个视频帧处于场景切换状态时，终端执行的过程，本发明实施例不限制在S102后，S103和S104的执行顺序，即终端可以执行S102-103-104，也可以执行S102-104-103。
S105、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。
终端在获取了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之后，该终端可以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去对第i+1个视频帧进行编码了，即终端可以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，然后再进入第i+1视频帧的视频编码流程，开始对第i+1个视频帧进行编码及编码后的处理，直至第N个视频帧编码完成。
在本发明实施例中，终端进入第i+1视频帧的视频编码流程为终端将i+1后，开始循环执行S101-105的过程，唯一不同的是，第一编码规则被更新了，编码实现的技术方式不变。
进一步地，由于前述描述中存在终端在得到了第一初始量化参数、第一最大量化参数和第一最小量化参数还需要进一步进行调整的过程，因此，在这样的情况下，终端还需要根据第一补偿分配比特数目、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更新第一编码规则，然后在进入第i+1视频帧的视频编码流程，开始对第i+1个视频帧进行编码及编码后的处理，直至第N个视频帧编码完成。
需要说明的是，终端采用第一编码规则对当前视频帧进行编码的过程将在后续实施例中进行说明。
进一步地，在S102之后，如图5所示，本发明实施例提供的一种视频帧编码方法还包括：S106。具体如下：
S106、当第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个视频帧编码完成。
终端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之后，该终端还可以检测出第i个视频帧处于非场景切换状态的时候，因此，当第i个视频帧处于非场景切换状态时，该终端可以直接进入第i+1视频帧的视频编码流程，将i+1后，直接循环执行S101-S105，直至第N个视频帧编码完成。
可以理解的是，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。
实施例二
基于实施例一实现的基础上，本发明实施例提供的一种视频帧编码方法中实现S101中的采用第一编码规则对第i个视频帧进行视频编码的过程可以包括：S201-206。如图6所示，具体如下：
S201、当第i个视频帧属于第二待补偿视频帧时，从第二待补偿视频帧对应的第二补偿分配比特数目中，获取第i个视频帧的第三补偿分配比特数目，第二待补偿视频帧为第i个视频帧之前的视频帧编码后确定的。
S202、基于第三补偿分配比特数目，计算出第i个视频帧的第二量化参数。
在本发明实施例中，终端对第i个视频帧进行编码的时候，采用的第一编码规则，这是因为，第i个视频帧可以在之前的编码帧的补偿窗口内，也可能不用进行补偿，因此，针对这两种情况，终端对第i个视频帧的编码方式是不同的。
这里，当第i个视频帧属于第二待补偿视频帧时，表征在第i个视频帧之前的视频帧中有处于场景切换状态的某个视频帧，因此，该某个视频帧已经是按照实施例中的编码流程确定出了其对应的第二待补偿视频帧和第二待补偿视频帧各自对应的第二补偿分配比特数目了，这时，该终端就可以从第二补偿分配比特数目中获取与第i个视频帧对应的第三补偿分配比特数目了。然后，终端就可以根据第三补偿分配比特数目为第i个视频帧的分配目标比特数目，再根据目标比特数目从而计算出第i个视频帧的第二量化参数了。
具体的，终端在编码的时候，将可以分成第i个视频帧M×M的像素块，M为大于1的正整数，终端对每个块设置权重值，并根据该权重值和目标比特数目为每个像素块分配各自的第一目标比特数目，于是，终端可以根据第一目标比特数目计算出每个像素块各自对应的第二量化参数了。
S203、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，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是由第i-1个视频帧编码后确定出来的。
S204、根据第二量化参数、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对第i个视频帧进行编码。
终端在计算处理第i个视频帧的第二量化参数之后，由于终端在第i-1个视频帧的时候已经计算出了第i个视频帧对应的第二初始量化参数、第二最大量化参数和第二最小量化参数了，即第二初始量化参数、第二最大量化参数和第二最小量化参数是由第i-1个视频帧编码后确定出来的，因此，该终端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。于是，终端就可以根据第二量化参数、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对第i个视频帧进行编码了。
具体的，针对第i个视频帧中的第一个像素块，终端采用第二初始量化参数进行视频编码，针对第i个视频帧中的除第一个像素块之外的其他任意像素块，终端采用各自对应的第二量化参数进行视频编码，并且该第二量化参数收到了第二最大量化参数和第二最小量化参数的限制，也就是，第二量化参数的上限值为第二最大量化参数，下限值为第二最小量化参数。若第二量化参数在【第二最小量化参数，第二最大量化参数】范围内，则针对该第二量化参数对应的像素块，终端采用各自对应的第二量化参数进行视频编码；若是第二量化参数超过第二最大量化参数，则针对该第二量化参数对应的像素块，终端采用第二最大量化参数进行视频编码；若是第二量化参数小于第二最小量化参数，则针对该第二量化参数对应的像素块，终端采用第二最小量化参数进行视频编码。
可以理解的是，终端对第i个视频帧的编码收到了第二初始量化参数，第二最大量化参数和第二最小量化参数的限制，使得第i个视频帧编码时的量化参数不会过高，也不会过低，从而保证了在对第i-1个视频帧多消耗的比特进行补偿的同时，维持了编码第i个视频帧的视频质量。
需要说明的是，在进行完第i个视频帧的编码，终端执行S101-105，该终端在判断出第i+1个视频帧属于第一补偿视频帧的时候的编码方式与S201-S204一致。
示例性的，假设当前图像组中的视频帧为1000帧，终端在进行第200个视频帧编码时，检测出第200个视频帧消耗的比特数目符合视频帧检测规则，是处于场景切换状态的，那么终端就可以计算出补偿长度(假设为5)，以及第201个视频帧的第三补偿分配比特数目、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，这时，由于第201帧在补偿窗口200+5内，因此，终端开始采用第三补偿分配比特数目、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对第201个视频帧进行编码，编码完成后，终端开始对第201个视频帧进行S101-S105的实现过程。
S205、当第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第i个视频帧的第三量化参数。
S206、根据第三量化参数对第i个视频帧进行编码。
在本发明实施例中，终端对第i个视频帧进行编码的时候，采用的第一因素和编码规则，这是因为，第i个视频帧可以在之前的编码帧的补偿窗口内，也可能不用进行补偿，因此，针对这两种情况，终端对第i个视频帧的编码方式是不同的。
这里，当第i个视频帧不属于第二待补偿视频帧时，那么，终端就是按照目标比特数目计算出第i个视频帧的第三量化参数，然后根据第三量化参数对第i个视频帧进行编码就可以了。
需要说明的是，本发明实施例提供的视频帧编码方法中的S201-S204与S205-S206为实现S101中的采用第一编码规则对第i个视频帧进行视频编码的过程的两个可选的流程，本发明实施例不限制S201-S204与S205-S206的执行顺序，终端可以根据实现运行情况执行相应步骤或流程，本发明实施例不作限制。
实施例三
基于实施例一和实施例二的同一发明构思下，如图7所示，本发明实施例提供了一种终端1，该终端1可以包括：
获取单元10，用于获取图像组的第i个视频帧，
编码单元11，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12，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13，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14，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10，还用于获取补偿长度，
所述确定单元14，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15，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11，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。
可选的，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；
所述检测单元13，具体用于检测所述第i个视频帧的第一帧类型；
所述获取单元10，还用于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，
所述检测单元13，还具体用于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。
可选的，所述检测单元13，还具体用于所述检测所述第i个视频帧的第一帧类型之后，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。
可选的，所述获取单元10，具体用于当所述第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；及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；以及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；
所述编码单元11，具体用于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。
可选的，所述获取单元10，具体用于当所述第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；
所述编码单元11，具体用于根据所述第三量化参数对所述第i个视频帧进行编码。
可选的，所述终端1还包括：调整单元16；
所述调整单元16，用于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，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。
可选的，所述更新单元15，还用于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。
可选的，所述编码单元11，还用于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之后，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个视频帧编码完成。
可以理解的是，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。
实施例四
基于实施例一和实施例二的同一发明构思下，如图8所示，本发明实施例提供了一种终端，包括：处理器17、存储器18及通信总线19，所述存储器18与所述处理器17通过所述通信总线19连接；所述处理器17，用于调用所述存储器18存储的视频帧编码相关程序，执行如下步骤：
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，小于等于N，N为所述图像组中的视频帧的总帧数；及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；及当所述第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；及获取补偿长度，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；以及当所述第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。
可选的，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；
所述处理器17，具体用于检测所述第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。
可选的，所述处理器17，还具体用于所述检测所述第i个视频帧的第一帧类型之后，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。
可选的，所述处理器17，具体用于当所述第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；及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；以及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；以及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。
可选的，所述处理器17，具体用于当所述第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；以及根据所述第三量化参数对所述第i个视频帧进行编码。
可选的，所述处理器17，还用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，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。
可选的，所述处理器17，还用于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。
可选的，所述处理器17，还用于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之后，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个视频帧编码完成。
可以理解的是，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。
在实际应用中，上述的存储器可以是易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(RAM，Random-Access Memory)；或者非易失性存储器(non-volatile memory)，例如只读存储器(ROM，Read-Only Memory)，快闪存储器(flash memory)，硬盘(HDD，HardDisk Drive)或固态硬盘(SSD，Solid-State Drive)；或者上述种类的存储器的组合，并向处理器提供指令和数据。
上述处理器可以为特定用途集成电路(ASIC，Application Specific IntegratedCircuit)、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processor)、数字信号处理装置(DSPD，Digital Signal Processing Device)、可编程逻辑装置(PLD，Programmable LogicDevice)、现场可编程门阵列(FPGA，Field Programmable Gate Array)、中央处理器(CPU，Central Processing Unit)、控制器、微控制器、微处理器中的至少一种。可以理解地，对于不同的设备，用于实现上述处理器功能的电子器件还可以为其它，本发明实施例不作具体限定。
本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，应用于终端中，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个视频帧编码程序，所述一个或者多个视频帧编码程序可被一个或者多个处理器执行，以实现实施例一和实施例二的方法。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (15)

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个视频帧编码完成。
9.一种终端，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。
10.根据权利要求9所述的终端，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；
所述检测单元，具体用于检测所述第i个视频帧的第一帧类型；
所述获取单元，还用于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，
所述检测单元，还具体用于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。
11.根据权利要求10所述的终端，其特征在于，
所述检测单元，还具体用于所述检测所述第i个视频帧的第一帧类型之后，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。
12.根据权利要求9所述的终端，其特征在于，
所述获取单元，具体用于当所述第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；及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；以及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；
所述编码单元，具体用于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。
13.根据权利要求9所述的终端，其特征在于，
所述获取单元，具体用于当所述第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；
所述编码单元，具体用于根据所述第三量化参数对所述第i个视频帧进行编码。
14.根据权利要求9所述的终端，其特征在于，所述终端还包括：调整单元；
所述调整单元，用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，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；
所述编码单元，还用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，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个视频帧编码完成。
15.根据权利要求14所述的终端，其特征在于，
所述更新单元，还用于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。
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