CN110166781A

CN110166781A - 一种视频编码方法、装置和可读介质

Info

Publication number: CN110166781A
Application number: CN201810652639.6A
Authority: CN
Inventors: 李志成
Original assignee: Tencent Technology Shenzhen Co Ltd
Current assignee: Tencent Technology Shenzhen Co Ltd
Priority date: 2018-06-22
Filing date: 2018-06-22
Publication date: 2019-08-23
Anticipated expiration: 2038-06-22
Also published as: CN110166781B

Abstract

本发明公开了一种视频编码方法、装置和可读介质，属于视频编码技术领域，本发明提供的方法及装置中，对当前视频帧进行预编码，得到当前视频帧的预编码率，确定当前视频帧的纹理和运动变化幅度综合强度；根据纹理和运动变化幅度综合强度，对预编码率进行调整，得到用于编码所述当前视频帧的编码码率，以使所述编码码率与当前视频帧的纹理和运动变化幅度综合强度相适应。由于上述纹理和运动变化幅度综合强度反映了当前视频帧的复杂度变化程度，故基于此得到的编码码率能够适应画质变化比较大的场景，利用该编码码率对当前视频帧进行编码也能保证画质质量，从而解决了现有技术中画质变化比较大的场景下画质比较差的问题。

Description

一种视频编码方法、装置和可读介质

技术领域

本发明涉及视频编码技术领域，尤其涉及一种视频编码方法、装置和可读介质。

背景技术

近年来，随着互联网的迅猛发展，用户在线观看直播视频的应用需求越来越多，而对于用户来说，视频的画面质量直接影响用户的使用体验。因此，选择一种合适的视频编码算法对于保证视频画面质量是十分重要的。

现有的视频编码算法主要是通过控制编解码后整个文件大小的思想，在尽量保证画质的前提下进行码率控制，但这种算法存在较大的问题，即：对于一些从简单或静态画面场景突然切换到复杂或运动变化大的场景时，基于用户设置的编码参数和编码模式控制码率会存在码率提升不及时而导致的画质切换质量比较差的问题。

因此，如何在画面变化较大的场景下，保证画面切换质量是亟待解决的技术问题之一。

发明内容

本发明实施例提供一种视频编码方法、装置和可读介质，用以解决现有技术中存在的画面变化较大的场景下，画面切换质量比较差的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种视频编码方法，包括：

对当前视频帧进行预编码，得到所述当前视频帧的预编码率；

确定所述当前视频帧的纹理和运动变化幅度综合强度；

根据所述纹理和运动变化幅度综合强度，对所述预编码率进行调整，得到用于编码所述当前视频帧的编码码率，以使所述编码码率与当前视频帧的纹理和运动变化幅度综合强度相适应；

利用确定出的编码码率对当前视频帧进行编码。

上述流程，由于纹理和运动变化幅度综合强度反映了当前视频帧的复杂度变化程度，故基于此得到的编码码率能够适应画质变化比较大的场景，解决了现有技术中画质变化比较大的场景下画质比较差的问题。此外，按照上述方法得到的编码的视频帧，不仅能够保证当前视频帧的画质质量，而且满足了用户对视频的直播要求。

较佳地，根据所述纹理和运动变化幅度综合强度，对所述预编码率进行调整，得到用于编码所述当前视频帧的编码码率，具体包括：

判断所述纹理和运动变化幅度综合强度是否大于综合强度阈值；

若否，则按照减法下降原则对所述预编码率进行调整，得到用于编码所述当前视频帧的编码码率；

若是，则按照乘法上升原则对所述预编码率进行调整，得到用于编码所述当前视频帧的编码码率。

上述流程中，通过采用乘法上升和减法下降原则，可以适应性的基于纹理和运动变化幅度综合强度调整预编码率得到编码码率，同时也保证了编码码率与纹理和运动变化幅度综合强度相适应。

优选地，按照减法下降原则对所述预编码率进行调整，得到用于编码所述当前视频帧的编码码率，具体包括：

确定所述纹理和运动变化幅度综合强度与综合强度阈值之间的差值；

采用非线性函数sigmoid()对所述差值进行处理，得到调整系数；

确定用于编码所述当前视频帧的编码码率为：所述调整系数和预编码率的乘积。

优选地，按照乘法上升原则对所述预编码率进行调整，得到用于编码所述当前视频帧的编码码率，具体包括：

确定用于编码所述当前视频帧的编码码率为：所述调整系数和预编码率的乘积再乘以所述差值与一常数的比值。

较佳地，所述方法，还包括：

利用所述差值，对预编码得到的量化参数进行调整，得到调整后的量化参数。

这样，理论上编码码率越大画质会越好，且量化参数QP值越小画质越好，为了得到更好的画面质量，基于上述流程来调整量化参数，有效保证了编码得到的视频帧的质量。

第二方面，本发明实施例提供一种视频编码装置，包括：

预编码单元，用于对当前视频帧进行预编码，得到所述当前视频帧的预编码率；

确定单元，用于确定所述当前视频帧的纹理和运动变化幅度综合强度；

第一调整单元，用于根据所述纹理和运动变化幅度综合强度，对所述预编码率进行调整，得到用于编码所述当前视频帧的编码码率，以使所述编码码率与当前视频帧的纹理和运动变化幅度综合强度相适应；

编码单元，用于利用确定出的编码码率对当前视频帧进行编码。

较佳地，所述第一调整单元，具体用于判断所述纹理和运动变化幅度综合强度是否大于综合强度阈值；若否，则按照减法下降原则对所述预编码率进行调整，得到用于编码所述当前视频帧的编码码率；若是，则按照乘法上升原则对所述预编码率进行调整，得到用于编码所述当前视频帧的编码码率。

进一步地，所述第一调整单元，具体用于确定所述纹理和运动变化幅度综合强度与综合强度阈值之间的差值；采用非线性函数sigmoid()对所述差值进行处理，得到调整系数；确定用于编码所述当前视频帧的编码码率为：所述调整系数和预编码率的乘积。

优选地，所述第一调整单元，具体用于确定所述纹理和运动变化幅度综合强度与综合强度阈值之间的差值；采用非线性函数sigmoid()对所述差值进行处理，得到调整系数；确定用于编码所述当前视频帧的编码码率为：所述调整系数和预编码率的乘积再乘以所述差值与一常数的比值。

优选地，所述装置，还包括：

第二调整单元，用于利用所述差值，对预编码得到的量化参数进行调整，得到调整后的量化参数。

第三方面，本发明实施例提供一种计算机可读介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行本申请提供的视频编码方法。

第四方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本申请提供的视频编码方法。

本发明有益效果：

本发明实施例提供的视频编码方法、装置和可读介质，对当前视频帧进行预编码，得到所述当前视频帧的预编码率，并确定所述当前视频帧的纹理和运动变化幅度综合强度；根据所述纹理和运动变化幅度综合强度，对所述预编码率进行调整，得到用于编码所述当前视频帧的编码码率，以使所述编码码率与当前视频帧的纹理和运动变化幅度综合强度相适应；然后利用确定出的编码码率对当前视频帧进行编码。由于本发明中纹理和运动变化幅度综合强度反映了当前视频帧的复杂度变化程度，故基于此得到的编码码率能够适应画质变化比较大的场景，利用该编码码率对当前视频帧进行编码不仅保证了画质质量，同时解决了现有技术中画质变化比较大的场景下画质比较差的问题。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的视频编码方法的应用场景示意图；

图2为本发明实施例提供的视频编码方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的对当前视频帧进行预编码处理的流程示意图；

图4a为本发明实施例提供的确定用于编码所述当前视频帧的编码码率的流程示意图；

图4b为本发明实施例提供的纹理和运动变化幅度综合强度与码率之间的关系示意图；

图5为本发明实施例提供的按照减法下降原则对所述预编码率进行调整，得到用于编码所述当前视频帧的编码码率的流程示意图；

图6为本发明实施例提供的按照乘法上升原则对所述预编码率进行调整，得到用于编码所述当前视频帧的编码码率的流程示意图；

图7为本发明实施例提供的绝地求生游戏编解码对比示意图；

图8为本发明实施例提供的视频编码装置的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的实施视频编码方法的用户终端的硬件结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供的视频编码方法、装置和可读介质，用以解决现有技术中存在的画面变化较大的场景下，画面切换质量比较差的问题。

以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明，并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

为了便于理解本发明，本发明涉及的技术术语中：

1、内容分发网络：(Content Delivery Network，CDN)，用以尽可能避开互联网上可能影响数据传输速度和稳定性的瓶颈和环节，使内容传输的更快、更稳定。

2、码率：是指数据传输时单位时间传送的数据位数，用于编解码每一视频帧。帧率：Frame rate，用于测量显示帧数的量度，测量单位为每秒显示帧数(Frames persecond，FPS)或“赫兹”Hz，一般来说FPS用于描述视频、电子绘图或游戏每秒播放多少帧，而赫兹用于描述显示屏的画面每秒更新多少次。

3、滤波器：一种选频装置或处理算法，可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减其他频率成分。本发明中滤波器是指类ffmpeg滤波器相关处理算法，通过该算法可以使视频在某方面如亮度、纹理等方面效果加强。

4、视频多方法评估融合：(Video multi-method evaluation fusion，VMAF)，属于一种视频质量评价方式，其为Netflix公司开源的一套主观评测视频绝对质量的算法和工具。

5、95计费法：CDN基本上是每月进行一次结款，即：每5分钟取一个带宽采样点，1个小时取12个点，则1天取12*24个点，1个月取12*24*30个点，然后把数值最高的5％的点去掉，剩下的最高带宽就是95计费的计费值。其中，直播平台CDN带宽采用95计费法，直播平台应用程序APP费用主要取决于去除5％的带宽峰值。

6、量化参数：(Quantization Parameter，QP)，用于调整离散余弦变换的量化参数大小输出预编码率，QP反映了空间细节压缩情况，如QP越小，大部分的细节都会被保留；QP增大，一些细节丢失，码率降低，但图像失真加强和质量下降。

7、应用程序：应用程序，为可以完成某项或多项特定工作的计算机程序，它具有可视的显示界面，能与用户进行交互，比如电子地图和微信等都可以称为应用程序。

现有主流的视频编解码算法(如h.264/h.265/vp9)进行视频编码压缩时都是基于编码参数和编码模式尽量在保证画质前提下控制码率，控制码率算法的思想是控制编解码后整个文件的大小，这种算法会存在画面场景变化太大时画面质量较差的问题。

为了解决现有技术中画面场景变化较大时画面质量较差的问题，本发明实施例给出了解决方案，参考图1所示的应用场景示意图，用户设备11上安装有具有直播功能的应用程序，然后用户10通过用户设备11中安装的具有直播功能的应用程序发起直播时，会向服务器12发送直播视频，但根据计费规则，需要对上传的直播视频进行计费，例如采用95计费法进行计费，为了在95计费法场景下控制CDN成本，本发明提出确定采集到的需要上传的每一视频帧的编码码率，然后利用确定出的编码码率编码该视频帧，然后将编码后的视频帧上传至服务器12，由此可以保证上传的每一帧编码的视频占用的带宽，从而达到控制CDN成本的效果。此外，现有技术中存在从简单或静态画质场景下突然切换到复杂或运动变化大的场景时因码率控制不及时导致画质效果模糊、切换质量差的问题，本发明提出：对当前视频帧进行预编码，得到所述当前视频帧的预编码率，并确定所述当前视频帧的纹理和运动变化幅度综合强度；根据所述纹理和运动变化幅度综合强度，对所述预编码率进行调整，以使调整后的预编码率与当前视频帧的纹理和运动变化幅度综合强度相适应；并将调整后的预编码率确定为用于编码所述当前视频帧的编码码率。由于本发明中的纹理和运动变化幅度综合强度表征了当前视频帧相比于上一视频帧之间图像变化和复杂度变化程度，通过利用纹理和运动变化幅度综合强度对预编码率进行调整使得调整后的预编码率与当前视频帧的纹理和运动变化幅度综合强度相适应，这样得到的用于编码当前视频帧的编码码率即调整后的预编码率，能够适应画质变化比较大的场景，利用该编码码率对当前视频帧进行编码保证了画质质量，从而解决了现有技术中画质变化比较大的场景下画质比较差的问题。

同理，用户10通过用户设备11中安装的具有直播功能的应用程序观看他人发起的直播时，需要从服务器12下载其他发起的直播视频，下载其他人发起的直播视频时会涉及视频解码的操作，其为视频编码的反操作，采用的解码码率与该视频的编码码率相应，在此不进行详细描述。

此外，本发明提供的视频编码方法还可以应用到短视频应用程序中。

需要说明的是，用户设备11与服务器12之间通过网络进行通信连接，该网络可以为局域网、广域网等。用户设备11可以为便携设备(例如：手机、平板、笔记本电脑等)，也可以为个人电脑(PC，Personal Computer)，服务器12可以为任何能够提供互联网服务的设备，用户设备11中的应用程序可以为具有直播功能的应用程序，可以为斗鱼直播、映客直播和虎牙直播等等。

下面结合图1的应用场景，参考图2-图9来描述根据本发明示例性实施方式提供的数据查询方法。需要注意的是，上述应用场景仅是为了便于理解本发明的精神和原理而示出，本发明的实施方式在此方面不受任何限制。相反，本发明的实施方式可以应用于适用的任何场景。

如图2所示，为本发明实施例提供的视频编码方法的流程示意图，包括以下步骤：

S11、对当前视频帧进行预编码，得到所述当前视频帧的预编码率。

本步骤中，可以根据编码参数和编码模式对采集到的当前视频帧进行预编码，得到编码码率，具体可以参考图3所示的原理示意图。对输入的当前视频帧进行运动估计和运动补偿得到当前视频帧与上一视频帧之间的残差；然后将该残差分别执行两个流程，第一个流程：计算残差的空间活动性，并根据该空间活动性、基于上一视频帧编码计算得到的全球复杂性测量结果和虚拟缓冲区的饱和度确定该残差的量化参数QP，第二个流程：利用调整后的QP将该残差执行离散余弦变换，从而得到当前视频帧的预编码率。

本发明中之所以利用当前视频帧与上一视频帧之间的残差进行预编码，是因为一般情况下，前后两视频帧的背景画面其实在一定时间段内是不变的，而上一视频帧已经编码背景画面，故当前视频帧则无需编码背景画面。例如，QQ双人视频时的背景画面其实一段时间内是不变的，上一视频帧已经编码了背景画面，则无需对当前视频帧编码背景画面，由此可以提高编码效率。

需要说明的是，每一视频帧均划分为不同的宏块，例如将该视频帧划分为16*16个宏块、16*8个宏块和8*8个宏块等等，然后以宏块为单位执行上述预编码率确定过程。

较佳地，本发明中的编码参数可以但不限于为：量化参数QP、运动分块信息、码率(位率)、复杂度和图像组(Group of Picture，GOP)设置等。

S12、确定所述当前视频帧的纹理和运动变化幅度综合强度。

具体地，可以采用纹理强度检测算法和运动检测算法来确定当前视频帧的纹理和运动变化幅度综合强度。本发明中的纹理强度检测算法可以但不限于为sobel算子边缘检测算法等。本发明中的运动检测算法可以但不限于为：运动目标检测ViBe算法和尺度不变特征转换(Scale Invariant Feature Transform，SIFT)算法和方向梯度直方图(Histogram of Oriented Gradients，HOG)算法等。

基于上述两种检测算法，例如可以利用sobel算子边缘检测算法来确定当前视频帧的纹理变化强度，利用ViBe算法来确定当前视频帧的运动场景变化强度，基于这两个变化强度来确定当前视频帧的纹理和运动变化幅度综合强度，如可以对这两个变化强度进行均值计算或加权求和计算等方式确定当前视频帧的纹理和运动变化幅度综合强度，当然也可以采用其他方法基于这两个变化强度来确定当前视频帧的纹理和运动变化幅度综合强度。

S13、根据所述纹理和运动变化幅度综合强度，对所述预编码率进行调整，得到用于编码所述当前视频帧的编码码率，以使所述编码码率与当前视频帧的纹理和运动变化幅度综合强度相适应。

S14、利用确定出的编码码率对当前视频帧进行编码。

通过采用上述方法，针对采集到的当前视频帧，利用本发明上述提供视频编码方法确定该视频帧的编码码率，然后利用确定出的编码码率对该视频帧进行编码，使得按照上述方法得到的编码的视频帧，能够保证当前视频帧的画质质量，满足了用户对视频的直播要求。

较佳地，可以按照图4a所示的方法执行步骤S13，包括以下步骤：

S21、判断当前视频帧的纹理和运动变化幅度综合强度是否大于综合强度阈值，若是，则执行步骤S23；否则执行步骤S22。

本步骤中，纹理和运动变化幅度综合强度是用于表征当前视频帧图像变化和复杂度变化程度，通过将当前视频帧的纹理和运动变化幅度综合强度与综合强度阈值进行比较，可以得到当前视频帧的图像变化和复杂度变化程度。结合图4b所示，若确定出纹理和运动变化幅度综合强度大于综合强度阈值，则表明当前视频帧的图像变化和复杂度变化上升，可以理解为视频从静态画面切换到复杂画面的场景，在该场景下按照乘法上升原则调整预编码率，即执行步骤S23得到用于编码当前视频帧的编码码率；若不大于综合强度阈值，则编码当前视频帧的图像变化和复杂度变化下降，可以理解为视频从动态画面切换到静态画面的场景，在该场景下按照减法下降原则调整预编码率，即执行步骤S22得到用于编码当前视频帧的编码码率。

本发明中的综合强度阈值可以单不限于为40等。本发明将综合强度阈值表征了一个画面场景切换变化大小的判断阈值，在确定出每一视频帧的纹理和运动变化检测的结果后，会将其转换为(0,100]之间的值，记为：该视频帧的纹理和运动变化幅度综合强度。本发明中的综合强度阈值设置为40是根据经验确定的，当然还可以根据实际情况设定为其他值，本发明对此不进行限定。

S22、按照减法下降原则对所述预编码率进行调整，得到用于编码所述当前视频帧的编码码率。

本步骤中，基于步骤S21已经确定出直播视频是从动态画面切换到静态画面的场景，为了保证画面切换质量，理论上讲视频码率越大画质会越好，若按照现有的方法确定编码码率会将码率陡然下降这样会造成画面模糊的现象发生，为了避免这一问题，本发明提出采用减少下降原则让编码码率慢慢下降从而保证画面切换更加流畅。

较佳地，可以按照图5所示的流程执行步骤S22，包括以下步骤：

S31、确定当前视频帧的纹理和运动变化幅度综合强度与综合强度阈值之间的差值。

本步骤中，用t表示确定出的纹理和运动变化幅度综合强度，用th表示综合强度阈值，则上述差值d可以表示为：d＝t-th。

需要说明的是，本发明中纹理和运动变化幅度综合强度t的取值为(0,100]。

S32、采用非线性函数sigmoid()对所述差值进行处理，得到调整系数。

本步骤中，可以采用sigmoid()函数对差值d进行非线性处理，本发明中的sigmoid()函数是神经元的非线性作用函数，其表达式为：

基于sigmoid()函数得到的调整系数用f表示，调整系数f的表达式为：

值得注意的是，执行步骤S31～S33的流程前提是d＝t-th≤0，则经分析得到调整系数是呈衰减趋势，由此可以实现编码码率慢慢下降。

S33、确定用于编码所述当前视频帧的编码码率为：所述调整系数和预编码率的乘积。

本步骤中，可以根据公式(1)表示确定的用于编码所述当前视频帧的编码码率：

C＝f*r (1)

其中，C为用于编码所述当前视频帧的编码码率；r为基于步骤S11得到的预编码率。

基于此可以得到调整后的预编码率，即用于编码当前视频帧的编码码率C。由于调整系数f呈衰减趋势，故得到的编码码率是慢慢下降的，从而保证了从动态画面切换到静态画面时，通过利用公式(1)得到的编码码率能够与当前视频帧的纹理和运动变化幅度综合强度相适应，从而利用该编码码率编码当前视频帧后，保证了编码得到的当前视频帧的画面质量，同时也实现了从动态画面切换到静态画面时画面切换更流畅，不会出现锯齿等画面模糊现象。

S23、按照乘法上升原则对所述预编码率进行调整，得到用于编码所述当前视频帧的编码码率。

本步骤中，基于步骤S21已经确定出直播视频是从静态画面切换到动态画面的场景，若采用现有技术则会出现画面切换质量较差，出现分块锯齿和噪声较大的现象，为了解决这一问题，本发明提出采用乘法上升原则让编码码率快速上升，从而保证切换画面质量和分块锯齿减少，同时减少噪声点。

较佳地，可以按照图6所示的流程执行步骤S23，包括以下步骤：

S41、确定当前视频帧的纹理和运动变化幅度综合强度与综合强度阈值之间的差值。

本步骤可以参考步骤S31的描述，此处不再重复描述。

S42、采用非线性函数sigmoid()对所述差值进行处理，得到调整系数。

本步骤的实施可以参考步骤S32的描述，调整系数的公式同样为：

但本发明执行步骤S41～S43所示的流程的前提是d＝t-th＞0，则经分析得到步骤S42中的调整系数是呈递增变化的，故可以实现编码码率的上升。

S43、确定用于编码所述当前视频帧的编码码率为：所述调整系数和预编码率的乘积再乘以所述差值与一常数的比值。

其中，所述常数k为k₂除以k₁，即：

本步骤中，可以按照公式(2)表示确定的用于编码所述当前视频帧的编码码率：

基于公式(2)可以得到，当直播视频从静态画面切换到动态画面的场景下，确定用于编码当前视频帧的编码码率，由于公式(2)中f、r和d均是大于零的，故且调整系数是呈递增变化的，故可以达到快速上升的编码码率，由于编码码率实现了快速上升，将预编码率向上调整得到的编码码率能够与较大的纹理和运动变化幅度综合强度相适应。基于此编码码率对当前视频帧进行编码后，保证了从静态画面切换到动态画面时画面的切换质量，有效降低了分块锯齿和噪声等。

本发明中的k₂的取值可以根据业务场景来确定，例如，本发明中视频直播业务场景下，k₂取值可以为30等，其值在直播场景下根据经验而定。由于在利用乘法上升原则向上调整预编码率时，要求调整得到的预编码率不得超过预编码率的2倍，而t最大取值为100，此时差值d为100-40＝60，60正好是30的2倍，当t取小于100的值时，差值d与30的比值小于2，故公式(2)中用差值d除以30。

值得注意的是，本发明中在提升编码码率时，设置了最大编码码率C_max，若基于步骤S43得到用于编码当前视频帧的编码码率后，还需要该编码码率是否小于C_max，若不大于则利用步骤S43得到的编码码率对当前视频帧进行编码；若大于，则用最大编码码率对当前视频帧进行编码。

较佳地，在基于图6所示的流程确定当前视频帧图像变化和复杂度变化上升的场景下得到用于编码当前视频帧的编码码率的同时，还需要对量化参数进行调整，则所述方法，还包括：

具体可以按照公式(3)得到调整后的量化参数：

公式(3)中，QP'为调整后的量化参数；QP为对当前视频帧进行预编码时得到的量化参数值；k₂与公式(2)中的相同，可以根据业务场景进行调整，在直播视频场景下，k₂可以取30。

具体地，理论上编码码率越大画质会越好，且量化参数QP值越小画质越好，为了得到更好的画面质量，此时可以按照公式(3)下降量化参数。需要说明的是，本发明中的量化参数QP的取值范围为：[1,55]。

基于本发明提供的方法，通过对当前视频帧的纹理和运动变化幅度进行判断，如果纹理和运动变化趋势是变小就尽量采用减法原则使得编码码率平滑下降；如果纹理和运动变化趋势是变大就尽量利用乘法提升编码码率，同时快速调整其他相关参数，如量化参数，从而保证画面切换更加流畅，在腾讯云视频中，用户带宽是按95计费法取带宽峰值进行计费，每5分钟得到一个平均值，所以这种场景切换快速增加的编码码率最后平均和95计费法削峰，用户成本并不会增长，但视频画面相对会平衡流畅很多。

进一步地，通过采用本发明提供的视频编码方法，得到的编码后的视频的主观画质VMAF得分和PSNR得分均有10％的提升，参考图7所示的绝地求生游戏编解码对比示意图，充分说明的本发明适合CDN按95计费法计费，且有效控制了CDN成本。此外，本发明提供的方法在火猫、熊猫、虎牙、斗鱼、映客和腾讯云视频等应用程序均可以有很好的应用。

本发明提供的视频编码方法，利用当前视频帧的纹理和运动变化幅度综合强度对基于当前视频帧预编码得到的预编码率进行调整，使得得到的编码码率能够与当前视频帧的纹理和运动变化幅度综合强度相适应，而纹理和运动变化幅度综合强度反映了当前视频帧的复杂度变化程度，故基于此得到的编码码率能够适应画质变化比较大的场景，利用该编码码率对当前视频帧进行编码不仅保证画质质量，同时解决了现有技术中画质变化比较大的场景下画质比较差的问题。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种视频编码装置，由于上述装置解决问题的原理与视频编码方法相似，因此上述装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

如图8所示，为本发明实施例提供的视频编码装置的结构示意图，包括：

预编码单元51，用于对当前视频帧进行预编码，得到所述当前视频帧的预编码率；

确定单元52，用于确定所述当前视频帧的纹理和运动变化幅度综合强度；

第一调整单元53，用于根据所述纹理和运动变化幅度综合强度，对所述预编码率进行调整，得到用于编码所述当前视频帧的编码码率，以使所述编码码率与当前视频帧的纹理和运动变化幅度综合强度相适应；

编码单元54，用于利用确定出的编码码率对当前视频帧进行编码。

较佳地，所述第一调整单元53，具体用于判断所述纹理和运动变化幅度综合强度是否大于综合强度阈值；若否，则按照减法下降原则对所述预编码率进行调整，得到用于编码所述当前视频帧的编码码率；若是，则按照乘法上升原则对所述预编码率进行调整，得到用于编码所述当前视频帧的编码码率。

较佳地，所述第一调整单元53，具体用于确定所述纹理和运动变化幅度综合强度与综合强度阈值之间的差值；采用非线性函数sigmoid()对所述差值进行处理，得到调整系数；确定用于编码所述当前视频帧的编码码率为：所述调整系数和预编码率的乘积。

优选地，所述第一调整单元53，具体用于确定所述纹理和运动变化幅度综合强度与综合强度阈值之间的差值；采用非线性函数sigmoid()对所述差值进行处理，得到调整系数；确定用于编码所述当前视频帧的编码码率为：所述调整系数和预编码率的乘积再乘以所述差值与一常数的比值。

优选地，所述装置，还包括：

为了描述的方便，以上各部分按照功能划分为各模块(或单元)分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块(或单元)的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。

基于同一发明构思，本发明实施例提供一种用户终端，其结构示意图可以参考图9所示，本发明提供的用户终端可以为但不限于手机、平板电脑等。该用户终端可以包括：存储器61、输入模块62、发送模块63、接收模块64、输出模块65、无线通信模块66和处理器67等。具体为：

存储器61可以包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)，并向处理器66提供存储器61中存储的程序指令和数据，还可以存储用户终端的操作***、应用程序(Application，APP)(例如，读书APP)、模块和用户终端所使用的各种数据等。

输入模块62可以包括键盘、鼠标、触摸屏等，用于接收用户输入的数字、字符信息或触摸操作，以及产生与用户终端的用户设置以及功能控制有关的键信号的输入等，例如，本发明实施例中，输入模块62可以接收用户在应用程序上执行的直播操作等。

发送模块63可以提供用户终端与服务器之间的接口。

接收模块64同样提供用户终端与服务器之间的接口。

输出模块65可以包括显示模块，如液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)等，其中，显示模块可以用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息，或各种用户终端或支付平台的菜单、用户界面等。例如，本发明实施例中，可以用于向用户展示用户触发的直播视频或从服务器下载的直播视频等。

无线通信模块66包括但不限于无线保真(wireless fidelity，WiFi)模块、蓝牙模块、红外通信模块等。

处理器67是用户终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个用户终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器61内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器61内的数据，执行用户终端的各种功能和处理数据，从而对用户终端进行整体监控。

当然，图9中所示的用户终端的结构，仅仅是其中一种示例，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

在一些可能的实施方式中，本发明提供的视频编码方法的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在计算机设备上运行时，所述程序代码用于使所述计算机设备执行本说明书上述描述的根据本发明各种示例性实施方式的视频编码方法中的步骤或者编码方法中的步骤，例如，所述计算机设备可以执行如图2所示的步骤S11～S14中视频编码流程。

所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

本发明的实施方式的用于视频编码方法的程序产品可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在计算设备上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用。

可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了装置的若干单元或子单元，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多单元的特征和功能可以在一个单元中具体化。反之，上文描述的一个单元的特征和功能可以进一步划分为由多个单元来具体化。

此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

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，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、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、CD-ROM、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。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种视频编码方法，其特征在于，包括：

确定所述当前视频帧的纹理和运动变化幅度综合强度；

利用确定出的编码码率对当前视频帧进行编码。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述纹理和运动变化幅度综合强度，对所述预编码率进行调整，得到用于编码所述当前视频帧的编码码率，具体包括：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，按照减法下降原则对所述预编码率进行调整，得到用于编码所述当前视频帧的编码码率，具体包括：

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，按照乘法上升原则对所述预编码率进行调整，得到用于编码所述当前视频帧的编码码率，具体包括：

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

6.一种视频编码装置，其特征在于，包括：

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述第一调整单元，具体用于判断所述纹理和运动变化幅度综合强度是否大于综合强度阈值；若否，则按照减法下降原则对所述预编码率进行调整，得到用于编码所述当前视频帧的编码码率；若是，则按照乘法上升原则对所述预编码率进行调整，得到用于编码所述当前视频帧的编码码率。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述第一调整单元，具体用于确定所述纹理和运动变化幅度综合强度与综合强度阈值之间的差值；采用非线性函数sigmoid()对所述差值进行处理，得到调整系数；确定用于编码所述当前视频帧的编码码率为：所述调整系数和预编码率的乘积。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述第一调整单元，具体用于确定所述纹理和运动变化幅度综合强度与综合强度阈值之间的差值；采用非线性函数sigmoid()对所述差值进行处理，得到调整系数；确定用于编码所述当前视频帧的编码码率为：所述调整系数和预编码率的乘积再乘以所述差值与一常数的比值。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括：

11.一种计算机可读介质，存储有计算机可执行指令，其特征在于，所述计算机可执行指令用于执行如权利要求1至5任一权利要求所述的方法。

12.一种电子设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至5任一权利要求所述的方法。