CN107409211A - 一种视频编解码方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种图像编解码方法、视频编解码方法及装置。图像编码方法包括：获取视频序列前K帧图像的第一统计特征；确定第一背景帧；根据所述第一统计特征确定用于编码所述第一背景帧的QP；根据所述QP对所述第一背景帧进行编码，从而得到第一背景长期参考帧；根据所述第一背景长期参考帧对所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像进行编码。由于在对视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像进行编码时，采用的背景长期参考帧的编码QP是由前K帧图像视频内容相关联的第一统计特征确定的，提高了整体的视频编码质量。

Description

一种视频编解码方法及装置 技术领域
本发明涉及通讯技术领域，尤其涉及一种视频编解码方法及装置。
背景技术
随着互联网的迅猛发展以及人们物质精神文化的日益丰富，在互联网中针对视频的应用需求尤其是针对高清视频的应用需求越来越多，而高清视频的数据量非常大，要想高清视频能在带宽有限的互联网中传输，首先解决的问题就是高清视频压缩编码问题。
由于视频存在很大的时间相关性，即相邻的两帧图像有很多相似图像块。因而，在视频编码的帧间预测中，对于当前块，往往从已重建帧中进行运动搜索，找到当前块最匹配的块作为参考块。在高性能视频编码(英文全称：High efficiency video coding，英文缩写：HEVC)标准中，参考帧主要有两类：短期参考帧和长期参考帧。短期参考帧一般是离当前参考帧相对近的重建帧，含有当前帧的短期特征，比如存在形状相似的运动前景等；而长期参考帧可以是离当前帧相对远的重建帧，也可以是通过合成获得的参考帧，含有某一段视频序列的长期特征，比如一段视频序列的背景帧。
在HEVC中，对于图像组(英文全称：Group of Picture，英文缩写：GOP)长度为4的低时延配置，目前短期参考帧一般采用分级的量化参数(英文全称：Quantization Parameter，英文缩写：QP)设置，而对于长期参考帧的QP设置目前没有较有效的方法。
目前一种技术采用如下式(1)对背景帧进行相应编码，得到背景长期参考帧：
其中，为向下取整操作，QPLT为编码背景帧的QP，QPinter为编码短期参考帧P或B帧的最小QP，即对背景帧进行编码时，编码背景帧的QP是根据编码短期参考帧P或B帧的量化参数得到的。
由于该技术编码背景帧时的量化参数的确定没有考虑视频内容变化带来 的影响，只是根据短期参考帧的量化参数范围确定编码背景帧的量化参数，造成编码时编码质量较低。
发明内容
本发明实施例提供了一种视频编解码方法及装置，有效提高了整体的视频编码质量。
本发明实施例第一方面提供了一种视频编码方法，包括：
获取视频序列前K帧图像的第一统计特征，K为正整数；
确定第一背景帧，所述第一背景帧用于在对所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像编码时提供参考，L为正整数；
根据所述第一统计特征确定用于编码所述第一背景帧的量化参数QP；
根据所述QP对所述第一背景帧进行编码，从而得到第一背景长期参考帧；
根据所述第一背景长期参考帧对所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像进行编码。
结合本发明实施例的第一方面，在本发明实施例的第一方面的第一种可能的实现方式中，
所述根据所述第一统计特征确定用于编码所述第一背景帧的量化参数QP，包括：
根据所述第一统计特征，计算所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像的图像块参考所述第一背景帧的第一概率；
根据所述第一概率，计算用于编码所述第一背景帧的QP。
结合本发明实施例的第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在本发明实施例的第一方面的第二种可能的实现方式中，
所述第一统计特征包括K个图像块对应的K个质心值的方差和所述K个图像块对应的K个编码失真的平均编码失真，所述K个图像块为位于所述前K帧图像中各帧图像的相同位置的图像块，所述K个质心值的方差为所述K个质心值构成了质心值序列的方差，所述K个编码失真的平均编码失真为所述K个编码失真构成的编码失真序列的平均值。
结合本发明实施例的第一方面的第二种可能的实现方式，在本发明实施例的第一方面的第三种可能的实现方式中，
所述K个图像块为所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块，i为正整 数；
所述获取所述视频序列前K帧图像的第一统计特征，包括：
按从所述前K帧图像的第二帧图像到所述前K帧图像的第K帧图像的顺序进行迭代计算，从而获得所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的K个质心值的方差，和所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的K个编码失真的平均编码失真，其中所述迭代计算包括：
判断所述视频序列第j帧图像的第i个图像块是否属于背景区域；
在所述视频序列第j帧图像第i个图像块属于背景区域时，根据Bj,i＝Bj-1,i+1，得到前j个图像块属于背景区域的个数Bj,i，所述前j个图像块为所述视频序列前j帧图像中各帧图像的第i个图像块，根据所述Bj,i计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差和所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真，其中，K≥j≥2，其中，在所述视频序列第1帧图像的第i个图像块属于所述背景区域时，B1,i为1，在所述视频序列第1帧图像的第i个图像块不属于所述背景区域时，所述B1,i为0；
在所述视频序列第j帧图像第i个图像块不属于背景区域时，根据Bj,i＝Bj-1,i，得到前j个图像块属于背景区域的个数Bj,i，所述前j个图像块为所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块，并将所述视频序列前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j-1个质心值的方差作为所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应j个的质心值的方差，将所述视频序列前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j-1个编码失真的平均编码失真作为所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真，其中，在j为2时，所述前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j-1个质心值的方差为第一预设值，所述前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j-1个编码失真的平均编码失真为第二预设值或所述视频序列第1帧图像的编码失真。
结合本发明实施例的第一方面的第三种可能的实现方式，在本发明实施例的第一方面的第四种可能的实现方式中，
所述判断所述视频序列第j帧第i个图像块是否属于背景区域，包括：
判断所述第j帧图像的第i个图像块的子图像块的运动矢量中的最小运动 矢量的水平分量是否小于第一预设阈值，且所述最小运动矢量的竖直分量小于第二预设阈值；
在所述水平分量小于第一预设阈值，且所述竖直分量小于第二预设阈值时，确定所述第j帧图像的第i个图像块属于背景区域；
在所述水平分量不小于第一预设阈值或者所述竖直分量不小于第二预设阈值时，确定所述第j帧图像的第i个图像块不属于背景区域。
结合本发明实施例的第一方面的第三种可能的实现方式或第一方面的第四种可能的实现方式，在本发明实施例的第一方面的第五种可能的实现方式中，
所述根据所述Bj,i计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差和所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真，包括：
获取所述第j帧图像的第i个图像块的质心值和编码失真；
根据所述第j帧图像第i个图像块的质心值以及所述Bj,i，计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差；
根据所述第j帧图像的第i个图像块的编码失真以及所述Bj,i，计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真。
结合本发明实施例的第一方面的第五种可能的实现方式，在本发明实施例的第一方面的第六种可能的实现方式中，
所述根据所述第j帧图像第i个图像块的质心值以及所述Bj,i，计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差，包括：
采用如下公式计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差：
其中，μj,i为所述前j个图像块的质心值的均值，μj-1,i为所述前j-1个图像块的质心值的均值，ωj,i为所述第j帧第i个图像块的质心值，为所述前j个图像块的质心值的方差，为前j-1个图像块的质心值的方差，所述前j-1个图像块为所述前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块。
结合本发明实施例的第一方面的第五种可能的实现方式或第一方面的第六种可能的实现方式，在本发明实施例的第一方面的第七种可能的实现方式中，
所述根据所述第j帧图像的第i个图像块的编码失真以及所述Bj,i，计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真，包括：
采用如下公式计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真：
其中，为所述第j帧第i个图像块的编码失真，为所述前j个图像块的平均编码失真，为所述前j-1个图像块的平均编码失真。
结合本发明实施例的第一方面的第三种可能的实现方式至第一方面的第七种可能的实现方式，在本发明实施例的第一方面的第八种可能的实现方式中，
所述根据所述第一统计特征，计算所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像的图像块参考所述第一背景帧的第一概率，包括：
采用如下公式计算所述第一概率：
其中，Pi为所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像第i个图像块参考所述第一背景帧第i个图像块的概率，为所述K个图像块的平均编码失真，为所述K个图像块对应的K个质心值的方差,所述K个图像块为所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块，所述K个图像块的位置与所述第K+1帧图像至所述第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块的位置对应，所述K个图像块与所述第一背景帧的第i个图像块的位置对应，i为正整数。
结合本发明实施例的第一方面的第二种可能的实现方式至第一方面的第七种可能的实现方式，在本发明实施例的第一方面的第九种可能的实现方式中，
所述根据所述第一统计特征，计算所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像的图像块参考所述第一背景帧的第一概率，包括：
采用如下公式计算所述第一概率：
其中，Pi为所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块参考所述第一背景帧第i个图像块的概率，为所述K个图像块的平均编码失真，为所述K个图像块对应的K个质心值的方差，所述K个图像块为所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块，所述K个图像块的位置与所述第K+1帧图像至所述第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块的位置对应，所述K个图像块与所述第一背景帧的第i个图像块的位置对应，i为正整数。
结合本发明实施例的第一方面的第一种可能的实现方式至第一方面的第九种可能的实现方式，在本发明实施例的第一方面的第十种可能的实现方式中，
所述根据所述第一概率，计算用于编码所述第一背景帧的QP，包括：
采用如下公式计算用于编码所述第一背景帧的QP：
其中，QPi为用于编码所述第一背景帧第i个图像块的QP，Pi为所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块参考所述第一背景帧第i个图像块的概率，PT为预设值，QPmin为当前编码允许的最小QP值，QPmode为所述视频序列前K帧图像中与所述第一背景帧采用相同的编码模式的图像帧采用的QP中的最小值，所述第K+1帧图像至所述第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块的位置与所述第一背景帧的第i个图像块的位置对应。
结合本发明实施例的第一方面的第三种可能的实现方式至第一方面的第九种可能的实现方式，在本发明实施例的第一方面的第十种可能的实现方式中，
所述根据所述第一概率，计算用于编码所述第一背景帧的QP，包括：
采用如下公式计算用于编码所述第一背景帧的QP：
其中，QPi为用于编码所述第一背景帧第i个图像块的QP，Pi为所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块参考所述第一背景帧第i个图像块的概率，PT为预设值，QPmin为当前编码允许的最小QP值，QPmode为所述视频序列前K帧图像中与所述第一背景帧采用相同的编码模式的图像帧采用的QP中的最小值，所述第K+1帧图像至所述第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块的位置与所述第一背景帧的第i个图像块的位置对应。
结合本发明实施例的第一方面的第三种可能的实现方式至第一方面的第十一种可能的实现方式，在本发明实施例的第一方面的第十二种可能的实现方式中，
所述确定第一背景帧，包括：
采用如下公式对所述前K帧图像进行迭代，从而获得根据所述第K帧图像的像素值计算得到的目标迭代像素值，并将所述目标迭代像素值作为所述第一背景帧的像素值：
其中，Pj,x,y为根据所述视频序列第j帧位置为(x，y)处的像素值计算得到的迭代像素值，Pj,x,y'为根据所述视频序列第j-1帧位置(x，y)处的像素值计算得到的迭代像素值，oj,x,y表示所述视频序列第j帧图像中位置为(x，y)处的像素值。
结合本发明实施例的第一方面的第一种可能的实现方式至第一方面的第十二种可能的实现方式，在本发明实施例的第一方面的第十三种可能的实现方式中，
在所述获取所述视频序列前K帧图像的第一统计特征之后，所述方法还包括：
获取所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像的第二统计特征；
确定第二背景帧，所述第二背景帧用于在对所述视频序列第K+L+1帧图像至所述视频序列第K+N帧图像编码时提供参考，其中N＞L+1，N为正整数；
统计所述第一背景帧的第i个图像块作为参考块的次数，所述K个图像块的位置与所述第一背景帧的第i个图像块的位置对应；
根据所述第一背景帧的第i个图像块作为参考块的次数，及所述第一概率，计算概率预测误差；
根据所述第二统计特征，计算所述视频序列第K+L+1帧图像到第K+N帧图像参考所述第二背景帧的第二概率；
根据所述第二概率和所述概率预测误差，计算所述视频序列第K+L+1帧 图像到所述视频序列第K+N帧图像中各帧图像参考所述第二背景帧的第三概率；
根据所述第三概率，计算用于编码所述第二背景帧的QP；
根据用于编码所述第二背景帧的QP对所述第二背景帧进行编码，从而得到第二背景长期参考帧；
根据所述第二背景长期参考帧对所述视频序列第K+L+1帧图像至所述视频序列第K+N帧图像进行编码。
本发明实施例第二方面提供了一种视频解码方法，包括：
解码视频序列中的前K帧图像，K为正整数；
解码第一背景帧，所述第一背景帧用于在对所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像解码时提供参考，L为正整数；
将所述第一背景帧作为第一长期参考帧解码所述视频序列第K+1帧图像到第K+L帧图像，L为正整数。
结合本发明实施例的第二方面，在本发明实施例的第二方面的第一种可能的实现方式中，
在所述将所述第一背景帧作为长期参考帧解码所述视频序列第K+1帧图像到第K+L帧图像之后，所述方法还包括：
解码第二背景帧，所述第二背景帧用于在对所述视频序列第K+L+1帧图像到第K+N帧图像解码时提供参考，其中N＞L+1，N为正整数；
将所述第二背景帧作为第二长期参考帧解码所述视频序列第K+L+1帧图像到第K+N帧图像。
本发明实施例第三方面提供了一种视频编码装置，包括：
获取单元，用于获取视频序列前K帧图像的第一统计特征，K为正整数；
第一确定单元，用于确定第一背景帧，所述第一背景帧用于在对所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像编码时提供参考，L为正整数；
第二确定单元，用于根据所述获取单元获取的所述第一统计特征确定用于编码所述第一确定单元确定的所述第一背景帧的量化参数QP；
第一编码单元，用于根据所述第二确定单元确定的所述QP对所述第一背景帧进行编码，从而得到第一背景长期参考帧；
第二编码单元，用于根据所述第一编码单元得到的所述第一背景长期参考帧对所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像进行编码。
结合本发明实施例的第三方面，在本发明实施例的第三方面的第一种可能的实现方式中，
所述第二确定单元用于：
根据所述第一统计特征，计算所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像的图像块参考所述第一背景帧的第一概率；
根据所述第一概率，计算用于编码所述第一背景帧的QP。
结合本发明实施例的第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式，在本发明实施例的第三方面的第二种可能的实现方式中，
所述第一统计特征包括K个图像块对应的K个质心值的方差和所述K个图像块对应的K个编码失真的平均编码失真，所述K个图像块为位于所述前K帧图像中各帧图像的相同位置的图像块，所述K个质心值的方差为所述K个质心值构成了质心值序列的方差，所述K个编码失真的平均编码失真为所述K个编码失真构成的编码失真序列的平均值。
结合本发明实施例的第三方面的第二种可能的实现方式，在本发明实施例的第三方面的第三种可能的实现方式中，
所述K个图像块为所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块，i为正整数；
所述获取单元用于：
按从所述前K帧图像的第二帧图像到所述前K帧图像的第K帧图像的顺序进行迭代计算，从而获得所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的K个质心值的方差，和所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的K个编码失真的平均编码失真，其中所述迭代计算包括：
判断所述视频序列第j帧图像的第i个图像块是否属于背景区域；
在所述视频序列第j帧图像第i个图像块属于背景区域时，根据Bj,i＝Bj-1,i+1，得到前j个图像块属于背景区域的个数Bj,i，所述前j个图像块为所述视频序列前j帧图像中各帧图像的第i个图像块，根据所述Bj,i计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差和所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真，其中，K≥j≥ 2，其中，在所述视频序列第1帧图像的第i个图像块属于所述背景区域时，B1,i为1，在所述视频序列第1帧图像的第i个图像块不属于所述背景区域时，所述B1,i为0；
在所述视频序列第j帧图像第i个图像块不属于背景区域时，根据Bj,i＝Bj-1,i，得到前j个图像块属于背景区域的个数Bj,i，所述前j个图像块为所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块，并将所述视频序列前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j-1个质心值的方差作为所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应j个的质心值的方差，将所述视频序列前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j-1个编码失真的平均编码失真作为所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真，其中，在j为2时，所述前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j-1个质心值的方差为第一预设值，所述前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j-1个编码失真的平均编码失真为第二预设值或所述视频序列第1帧图像的编码失真。
结合本发明实施例的第三方面的第三种可能的实现方式，在本发明实施例的第三方面的第四种可能的实现方式中，
所述获取单元用于判断所述第j帧图像的第i个图像块的子图像块的运动矢量中的最小运动矢量的水平分量是否小于第一预设阈值，且所述最小运动矢量的竖直分量小于第二预设阈值，在所述水平分量小于第一预设阈值，且所述竖直分量小于第二预设阈值时，确定所述第j帧图像的第i个图像块属于背景区域，在所述水平分量不小于第一预设阈值或者所述竖直分量不小于第二预设阈值时，确定所述第j帧图像的第i个图像块不属于背景区域。
结合本发明实施例的第三方面的第三种可能的实现方式或第三方面的第四种可能的实现方式，在本发明实施例的第三方面的第五种可能的实现方式中，
所述获取单元用于获取所述第j帧图像的第i个图像块的质心值和所述第j帧图像的第i个图像块的编码失真；根据所述第j帧图像第i个图像块的质心值以及所述Bj,i，计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差；根据所述第j帧图像的第i个图像块的编码失真以及所述Bj,i，计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码 失真。
结合本发明实施例的第三方面的第五种可能的实现方式，在本发明实施例的第三方面的第六种可能的实现方式中，
所述获取单元用于采用如下公式计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差：
其中，μj,i为所述前j个图像块的质心值的均值，μj-1,i为所述前j-1个图像块的质心值的均值，ωj,i为所述第j帧第i个图像块的质心值，为所述前j个图像块的质心值的方差，为前j-1个图像块的质心值的方差，所述前j-1个图像块为所述前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块。
结合本发明实施例的第三方面的第五种可能的实现方式或第三方面的第六种可能的实现方式，在本发明实施例的第三方面的第七种可能的实现方式中，
所述获取单元用于采用如下公式计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真：
其中，为所述第j帧第i个图像块的编码失真，为所述前j个图像块的平均编码失真，为所述前j-1个图像块的平均编码失真。
结合本发明实施例的第三方面的第三种可能的实现方式至第三方面的第七种可能的实现方式，在本发明实施例的第三方面的第八种可能的实现方式中，
所述第二确定单元用于采用如下公式计算所述第一概率：
其中，Pi为所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像第i个图像块参考所述第一背景帧第i个图像块的概率，为所述K个图像块的平均编码失真，为所述K个图像块对应的K个质心值的方差,所述K个图像块为所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块，所述K个图像块的位置与所述第K+1帧图像至所述第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块的位置对应，所述K个图像块与所述第一背景帧的第i个图像块的位置对应，i为正整数。
结合本发明实施例的第三方面的第二种可能的实现方式至第三方面的第七种可能的实现方式，在本发明实施例的第三方面的第九种可能的实现方式中，
所述第二确定单元用于采用如下公式计算所述第一概率：
其中，Pi为所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块参考所述第一背景帧第i个图像块的概率，为所述K个图像块的平均编码失真，为所述K个图像块对应的K个质心值的方差，所述K个图像块为所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块，所述K个图像块的位置与所述第K+1帧图像至所述第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块的位置对应，所述K个图像块与所述第一背景帧的第i个图像块的位置对应，i为正整数。
结合本发明实施例的第三方面的第一种可能的实现方式至第三方面的第九种可能的实现方式，在本发明实施例的第三方面的第十种可能的实现方式中，
所述第二确定单元用于采用如下公式计算用于编码所述第一背景帧的QP：
其中，QPi为用于编码所述第一背景帧第i个图像块的QP，Pi为所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块参考所述第一背景帧第i个图像块的概率，PT为预设值，QPmin为当前编码允许的最小QP值，QPmode为所述视频序列前K帧图像中与所述第一背景帧采用相同的编码模式的图像帧采用的QP中的最小值，所述第K+1帧图像至所述第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块的位置与所述第一背景帧的第i个图像块的位置对应。
结合本发明实施例的第三方面的第三种可能的实现方式至第三方面的第九种可能的实现方式，在本发明实施例的第三方面的第十一种可能的实现方式中，
所述第二确定单元用于采用如下公式计算用于编码所述第一背景帧的QP：
其中，QPi为用于编码所述第一背景帧第i个图像块的QP，Pi为所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块参考所述第一背景帧第i个图像块的概率，PT为预设值，QPmin为当前编码允许的最小QP值，QPmode为所述视频序列前K帧图像中与所述第一背景帧采用相同的编码模式的图像帧采用的QP中的最小值，所述第K+1帧图像至所述第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块的位置与所述第一背景帧的第i个图像块的位置对应。
结合本发明实施例的第三方面的第三种可能的实现方式至第三方面的第 十一种可能的实现方式，在本发明实施例的第三方面的第十二种可能的实现方式中，
所述第一确定单元用于采用如下公式对所述前K帧图像进行迭代，从而获得根据所述第K帧图像的像素值计算得到的目标迭代像素值，并将所述目标迭代像素值作为所述第一背景帧的像素值：
其中，Pj,x,y为根据所述视频序列第j帧位置为(x，y)处的像素值计算得到的迭代像素值，Pj,x,y'为根据所述视频序列第j-1帧位置(x，y)处的像素值计算得到的迭代像素值，oj,x,y表示所述视频序列第j帧图像中位置为(x，y)处的像素值。
结合本发明实施例的第三方面的第一种可能的实现方式至第三方面的第十二种可能的实现方式，在本发明实施例的第三方面的第十三种可能的实现方式中，
所述获取单元还用于获取所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像的第二统计特征；
所述第一确定单元还用于确定第二背景帧，所述第二背景帧用于在对所述视频序列第K+L+1帧图像至所述视频序列第K+N帧图像编码时提供参考，其中N＞L+1，N为正整数；
所述第二确定单元还用于统计所述第一背景帧的第i个图像块作为参考块的次数，所述K个图像块的位置与所述第一背景帧的第i个图像块的位置对应，根据所述第一背景帧的第i个图像块作为参考块的次数，及所述第一概率，计算概率预测误差；根据所述获取单元获取的第二统计特征，计算所述视频序列第K+L+1帧图像到第K+N帧图像参考所述第一确定单元确定的所述第二背景帧的第二概率，根据所述第二概率和所述概率预测误差，计算所述视频序列第K+L+1帧图像到所述视频序列第K+N帧图像中各帧图像参考所述第二背景帧的第三概率，根据所述第三概率，计算用于编码所述第二背景帧的QP；
第一编码单元还用于根据所述第二确定单元确定的用于编码所述第二背景帧的QP对所述第二背景帧进行编码，从而得到第二背景长期参考帧；
第二编码单元还用于根据所述第一编码单元得到的所述第二背景长期参考帧对所述视频序列第K+L+1帧图像至所述视频序列第K+N帧图像进行编码。
本发明实施例第四方面提供了一种视频解码装置，包括：
图像解码单元，用于解码视频序列中的前K帧图像，K为正整数；
背景帧解码单元，用于解码第一背景帧，所述第一背景帧用于在对所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像解码时提供参考，L为正整数；
所述图像解码单元还用于将所述背景帧解码单元得到的所述第一背景帧作为第一长期参考帧解码所述视频序列第K+1帧图像到第K+L帧图像，L为正整数。
结合本发明实施例的第四方面，在本发明实施例的第四方面的第一种可能的实现方式中，
所述背景帧解码单元还用于解码第二背景帧，所述第二背景帧用于在对所述视频序列第K+L+1帧图像到第K+N帧图像解码时提供参考，其中N＞L+1，N为正整数；
所述图像解码单元还用于将所述背景帧解码单元得到的所述第二背景帧作为第二长期参考帧解码所述视频序列第K+L+1帧图像到第K+N帧图像。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明实施例中获取所述视频序列前K帧图像的第一统计特征，根据所述第一统计特征确定用于编码所述第一背景帧的数QP，根据用于编码第一背景帧的QP对确定的第一背景帧进行编码，从而得到第一背景长期参考帧，根据第一背景长期参考帧对所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像进行编码。本发明实施例中由于在对视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像进行编码时，采用的背景长期参考帧的编码量化参数是由前K帧图像视频内容相关联的第一统计特征确定的，提高了整体的视频编码质量。
附图说明
图1是本发明实施例中视频编码方法的一个实施例示意图；
图2是本发明实施例中视频编码方法的另一个实施例示意图；
图3是本发明实施例中视频编码方法的另一个实施例示意图；
图4是本发明实施例中视频解码方法的一个实施例示意图；
图5是本发明实施例中视频编码装置的一个实施例示意图；
图6是本发明实施例中视频解码装置的一个实施例示意图；
图7是本发明实施例中视频编码装置的另一个实施例示意图；
图8是本发明实施例中视频解码装置的另一个实施例示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种视频编解码方法及装置，提高了整体的视频编码质量。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。根据本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面先对本发明实施例可能涉及的一些概念进行简单介绍。
目前，国际上有两个国际组织专门进行视频编码标准的制定工作，即国际标准化组织(英文全称：International Organization for Standardization，英文缩写：ISO)和国际电工委员会(英文全称：International Electrotechnical Commission，英文缩写：IEC)下的动态图像专家组(英文全称：Moving Pictures  Experts Group，英文缩写：MPEG)，以及国际电信联盟远程通信标准化组织(英文全称：International Telecommunication Union-Telecommunication standardization sector，英文缩写：ITU-T)的视频编码专家组(英文全称：Video Coding Experts Group，英文缩写：VCEG)，成立于1986年的MPEG专门负责制定多媒体领域内的相关标准，主要应用于存储、广播电视、因特网或无线网上的流媒体等。ITU-T则主要制定面向实时视频通信领域的视频编码标准，如视频电话、视频会议等应用。在过去的几十年里，国际上已经成功制定了面向各种应用的视频编码标准，主要包括：用于VCD的MPEG-1标准，用于DVD和DVB的MPEG-2标准，用于视频会议的H.261标准以及H.263标准，允许对任意形状的对象编码的MPEG-4标准，国际上最近制定的H.264/AVC标准，以及HEVC标准。
在HEVC标准中，视频序列包括一系列图像(英文：picture)帧，图像帧被进一步划分为切片(英文：slice)，slice再被划分为块(英文：block)。视频编码以块为单位，可从picture的左上角位置开始从左到右从上到下一行一行进行编码处理。
在HEVC标准中，参考帧主要有两类：短期参考帧和长期参考帧。短期参考帧一般是离当前参考帧相对近的重建帧，含有当前帧的短期特征，比如存在形状相似的运动前景等；而长期参考帧可以是离当前帧相对远的重建帧，也可以是通过合成获得的参考帧，含有某一段视频序列的长期特征，比如一段视频序列的背景帧。
YUV：YUV是被欧洲电视系统所采用的一种颜色编码方法(属于PAL)，是PAL和SECAM模拟彩色电视制式采用的颜色空间。在现代彩色电视系统中，通常采用三管彩色摄影机或彩色CCD摄影机进行取像，然后把取得的彩色图像信号经分色、分别放大校正后得到RGB，再经过矩阵变换电路得到亮度信号Y和两个色差信号B－Y(即U)、R－Y(即V)，最后发送端将亮度和色差三个信号分别进行编码，用同一信道发送出去。这种色彩的表示方法就是所谓的YUV色彩空间表示。采用YUV色彩空间的重要性是它的亮度信号Y和色度信号U、V是分离的。
YUV的原理是把亮度与色度分离，研究证明,人眼对亮度的敏感超过色度。利用这个原理，可以把色度信息减少一点，人眼也无法查觉这一点。其中“Y” 表示明亮度(Luminance或Luma)，也就是灰阶值；而“U”和“V”表示的则是色度(Chrominance或Chroma)，作用是描述影像色彩及饱和度，用于指定像素的颜色。
I帧(I frame)又称为内部画面(intra picture)，I帧通常是每个GOP的第一个帧，经过适度地压缩，做为随机访问的参考点，可以当成图象。在编码的过程中，部分视频帧序列压缩成为I帧；部分压缩成P帧；还有部分压缩成B帧。I帧法是帧内压缩法，也称为“关键帧”压缩法。I帧法是根据离散余弦变换DCT(Discrete Cosine Transform)的压缩技术，这种算法与JPEG压缩算法类似。采用I帧压缩可达到1/6的压缩比而无明显的压缩痕迹。
I帧特点:它是一个帧内编码帧,使用帧内预测方法进行压缩编码，；解码时仅用I帧内的数据就可重构完整图像；I帧不需要参考其他画面而生成；I帧是P帧和B帧的参考帧(其质量直接影响到同组中以后各帧的质量)；I帧是帧组GOP的基础帧(第一帧),在一组中只有一个I帧；I帧不需要考虑运动矢量；I帧所占数据的信息量比较大。
P帧(P frame):前向预测编码帧。
P帧的预测与重构:P帧是以I帧为参考帧,在I帧中找出P帧“某点”的预测值和运动矢量,取预测差值和运动矢量一起传送。在接收端根据运动矢量从I帧中找出P帧“某点”的预测值并与差值相加以得到P帧“某点”重建值,从而可得到完整的P帧。
P帧特点:P帧是I帧后面的编码帧；P帧采用运动补偿的方法传送它与前面的帧的差值及运动矢量(预测误差)；解码时必须将该帧的预测值与预测误差求和后才能重构完整的P帧图像；P帧属于前向预测的帧间编码。它只参考前面的帧；P帧可以是其后面P帧的参考帧,也可以是其前后的B帧的参考帧；由于P帧是参考帧,它可能造成解码错误的扩散；由于是差值传送,P帧的压缩比较高。
B帧(B frame):双向预测内插编码帧。
B帧的预测与重构B帧以前面的帧和后面的帧为参考帧,“找出”B帧“某点”的预测值和两个运动矢量,并取预测差值和运动矢量传送,接收端根据运动矢量在两个参考帧中“找出(算出)”预测值并与差值求和,得到B帧“某点”重建值,从而可得到完整的B帧。
B帧特点:B帧是由前面的帧和后面的帧来进行预测的；B帧传送的是它与前面的帧和后面的帧之间的预测误差及运动矢量；B帧是双向预测编码帧；B帧压缩比最高,因为它只反映丙参考帧间运动主体的变化情况,预测比较准确。
下面介绍与本发明相关的一些背景技术。
由于视频存在很大的时间相关性，即相邻的两帧图像有很多相似图像块。因而，在视频编码的帧间预测中，对于当前块，往往从已重建帧中进行运动搜索，找到当前块最匹配的块作为参考块，然而，由于遮挡、光线变化、噪声以及照相机移动等问题可能会出现当前块在最接近的一帧图像中无法找到较好的参考块，因此，引入了多参考帧编码技术。如图1所示，当前帧的图像块通过在前k个参考帧分别进行运动搜索找到编码性能最好的图像块。
在多参考帧编码技术中，当某一个图像块在寻找最佳匹配模块时，先从前一个参考帧开始进行运动搜索，在一定的搜索范围内寻找具有最小率失真代价的最佳运动矢量，再继续下一个参考帧的运动搜索，直到完成全部参考帧的运动搜索之后，才能确定最后的运动矢量及其所采用的参考帧。
在视频压缩过程中，如果压缩码率过大，很容易造成图像的失真，而压缩码率过小，又无法将数据带宽降低至网络或计算机可以处理的阈值范围内，为解决这一问题，RDO(Rate Distortion Optimization，率失真优化)技术应运而生，RDO技术的核心是通过计算不同编码模式中编码图像块的编码代价，在提高压缩码率和避免失真之间找到一个合理的平衡点，即在保证压缩码率的同时兼顾视频质量。
率失真优化技术受限于给定的码率条件，通过优化选择编码参数，期望获得最小的编码失真。目前主流的编码框架中，均使用拉格朗日乘子将该有约束问题转换为无约束问题，即采用最小化式(2)中的J来选择最优模式。
J＝D+λR  (2)
其中，J一般被称作率失真代价RD Cost，λ被称作拉格朗日乘子，一般通过调整量化参数(Quantization Parameter，QP)来调整，λ和QP有以下关系：
λ＝QPfactor·2(QP-12)/3  (3)
其中QPfactor为与编码模式相关的常数，是决定视频质量码流的重要指标，在H.264协议、H.265/HEVC标准协议中都对QP有详细介绍，故此处不再赘述。
由此可见，QP的大小直接决定了重建帧是低码率高失真的重建帧还是高码率低失真的重建帧，即直接影响编码效果。
下面继续探讨本发明实施例的技术方案。
先介绍本发明实施例提供的视频编码方法，本发明实施例提供的视频编码方法的执行主体是视频编码装置，其中，该视频编码装置可以是任何需要输出、存储视频的装置，如手机，笔记本电脑，平板电脑，个人电脑等设备。
请参阅图2，本发明实施例中视频编码方法的一个实施例包括：
201、获取视频序列前K帧图像的第一统计特征；
本实施例中，在编码视频序列的前K帧图像时，是根据预置的短期参考帧进行编码的，其中，所述视频序列是视频编码装置预先获取的视频序列，预置的短期参考帧可以是HEVC标准中默认的短期参考帧。
其中，K为正整数，所述第一统计特征可以为所述视频序列前K帧图像的视频图像统计特征，例如所述第一统计特征包括K个图像块对应的K个质心值的方差和所述K个图像块对应的K个编码失真的平均编码失真，所述K个图像块为位于所述前K帧图像中各帧图像的相同位置的图像块，其中，所述K个质心值的方差为所述K个质心值构成了质心值序列的方差，所述K个编码失真的平均编码失真为所述K个编码失真构成的编码失真序列的平均值，当然，所述第一统计特征也可以包括多个位置质心值的方差和所述多个位置平均编码失真，其中，每个位置对应所述前K帧图像中各帧图像的该位置的K个图像块，多个位置质心值的方差中，每个位置质心值的方差为该位置对应的K个图像块对应的K个质心值的方差，多个位置平均编码失真中每个位置平均编码失真为所述K个图像块对应的K个编码失真的平均编码失真，例如所述第一统计特征包括所述前K帧图像中各帧图像的每个位置对应的K个图像块对应的K个质心值的方差和每个位置对应的K个图像块的平均编码失真，此处不做限定。
202、确定第一背景帧，所述第一背景帧用于在对所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像编码时提供参考。
其中，L为正整数，第一背景帧即作为长期参考帧用于在对所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像编码时提供参考。
203、根据所述第一统计特征确定用于编码所述第一背景帧的量化参数QP；
可选的，所述根据所述第一统计特征确定用于编码所述第一背景帧的量化参数QP，可以包括：根据所述第一统计特征，计算所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像的图像块参考所述第一背景帧的第一概率；根据所述第一概率，计算用于编码所述第一背景帧的QP。
204、根据用于编码所述第一背景帧的QP对所述第一背景帧进行编码，从而得到第一背景长期参考帧；
205、根据所述第一背景长期参考帧对所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像进行编码。
本发明实施例中获取所述视频序列前K帧图像的第一统计特征，根据所述第一统计特征确定用于编码所述第一背景帧的数QP，根据用于编码第一背景帧的QP对确定的第一背景帧进行编码，从而得到第一背景长期参考帧，根据第一背景长期参考帧对所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像进行编码。本发明实施例中由于在对视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像进行编码时，采用的背景长期参考帧的编码量化参数是由前K帧图像视频内容相关联的第一统计特征确定的，提高了整体的视频编码质量。
图2所示的实施例中，当所述根据所述第一统计特征确定用于编码所述第一背景帧的量化参数QP，可以包括：根据所述第一统计特征，计算所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像的图像块参考所述第一背景帧的第一概率；根据所述第一概率，计算用于编码所述第一背景帧的QP，本发明实施例中视频编码方法有多种实现方式，下面分别举例进行介绍：
请参阅图3，本发明实施例中视频编码方法的一个实施例包括：
301、获取视频序列前K帧图像的第一统计特征；
其中，K为正整数。
本实施例中，所述第一统计特征包括K个图像块对应的K个质心值的方 差和所述K个图像块对应的K个编码失真的平均编码失真，所述K个图像块为所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块，i为正整数，所述K个质心值的方差为所述K个质心值构成了质心值序列的方差，所述K个编码失真的平均编码失真为所述K个编码失真构成的编码失真序列的平均值。
本实施例中，获取所述视频序列前K帧图像的第一统计特征有多种实现方式，下面分别介绍：
(1)获取所述视频序列前K帧图像的第一统计特征可以包括：
按从所述前K帧图像的第二帧图像到所述前K帧图像的第K帧图像的顺序进行迭代计算，从而获得所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的K个质心值的方差，和所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的K个编码失真的平均编码失真，其中所述迭代计算包括：
获取所述第j帧第i个图像块的质心值和编码失真；
根据所述第j帧第i个图像块的质心值和编码失真，计算前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差和所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真，其中，K≥j≥2，j为正整数，其中，前一帧图像第i个图像块的质心值的方差为0，前一帧图像第i个图像块的平均编码失真为第一帧图像第i个图像块的编码失真。
上述获取所述第j帧第i个图像块的质心值ωj,i和编码失真可以采用如下公式(4)和公式(5)：
其中，ωj,i为所述第j帧编码图像的第i个图像块的像素亮度的质心值，Ni为所述第j帧的第i个图像块的像素个数，Oj,i(m)表示第j帧图像的第i个图像块内第m个像素的像素值；为第j帧编码图像的第i个图像块的编码失真，表示第j帧编码图像的第i个图像块内第m个像素的重建像素值，m，i，j为正整数。
根据所述第j帧第i个图像块的质心值和编码失真，计算前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差和所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真，可以采用如下公式(6)、(7)和(8)：
其中，μj,i为所述前j个图像块(前j个图像块为所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块)的质心值的均值，μj-1,i为所述前j-1个图像块的质心值的均值，ωj,i为所述第j帧第i个图像块的质心值，为所述前j个图像块的质心值的方差，为前j-1个图像块的质心值的方差，所述前j-1个图像块为所述前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块。
(2)获取所述视频序列前K帧图像的第一统计特征也可以包括：
按从所述前K帧图像的第二帧图像到所述前K帧图像的第K帧图像的顺序进行迭代计算，从而获得所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的K个质心值的方差，和所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的K个编码失真的平均编码失真，其中所述迭代计算包括：
判断所述视频序列第j帧图像的第i个图像块是否属于背景区域(即图像中运动不明显的区域)；
在所述视频序列第j帧图像第i个图像块属于背景区域时，根据Bj,i＝Bj-1,i+1，得到前j个图像块属于背景区域的个数Bj,i，所述前j个图像块为所述视频序列前j帧图像中各帧图像的第i个图像块，根据所述Bj,i计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差和所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真，其中，K≥j≥ 2，j为正整数，其中，在所述视频序列第1帧图像的第i个图像块属于所述背景区域时，B1,i为1，在所述视频序列第1帧图像的第i个图像块不属于所述背景区域时，所述B1,i为0；
在所述视频序列第j帧图像第i个图像块不属于背景区域时，根据Bj,i＝Bj-1,i，得到前j个图像块属于背景区域的个数Bj,i，所述前j个图像块为所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块，并将所述视频序列前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j-1个质心值的方差作为所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差，将视频序列所述前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j-1个编码失真的平均编码失真作为所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真，其中，在j为2时，所述前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j-1个质心值的方差为第一预设值(例如0)，所述前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j-1个编码失真的平均编码失真为第二预设值或所述视频序列第1帧图像的编码失真。
可选的，所述判断所述视频序列第j帧第i个图像块是否属于背景区域，可以包括：
判断所述第j帧图像的第i个图像块的子图像块的运动矢量中的最小运动矢量的水平分量是否小于第一预设阈值，且所述最小运动矢量的竖直分量小于第二预设阈值；
在所述水平分量小于第一预设阈值，且所述竖直分量小于第二预设阈值时，确定所述第j帧图像的第i个图像块属于背景区域；
在所述水平分量不小于第一预设阈值或者所述竖直分量不小于第二预设阈值时，确定所述第j帧图像的第i个图像块不属于背景区域。
可选的，第一预设阈值和第二阈值可以相同也可以不同，例如第一预设阈值和第二预设阈值可以均取值为1，也可以是第一预设阈值为0.99，第二预设阈值为1.01等，此处不做限定。
可选的，所述根据所述Bj,i计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差和所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真，可以包括：
获取所述第j帧图像的第i个图像块的质心值和所述第j帧图像的第i个图 像块的编码失真；
根据所述第j帧图像第i个图像块的质心值以及所述Bj,i，计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差；
根据所述第j帧图像的第i个图像块的编码失真以及所述Bj,i，计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真。
可选的，所述根据所述第j帧图像第i个图像块的质心值以及所述Bj,i，计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差，可以包括：
采用如下公式(9)和公式(10)计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差：
其中，μj,i为所述前j个图像块的质心值的均值，μj-1,i为所述前j-1个图像块的质心值的均值，ωj,i为所述第j帧第i个图像块的质心值(可以采用上述公式(4)计算得到)，为所述前j个图像块的质心值的方差，为前j-1个图像块的质心值的方差，所述前j-1个图像块为所述前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块。
可选的，所述根据所述第j帧图像的第i个图像块的编码失真以及所述Bj,i，计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真，可以包括：
采用如下公式(11)计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真：
其中，为所述第j帧第i个图像块的编码失真(可以采用上述公式(5)计算得到)，为所述前j个图像块的平均编码失真，为所述前j-1个图像块的平均编码失真。
302、确定第一背景帧，所述第一背景帧用于在对所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像编码时提供参考，L为正整数；
其中，L为正整数。
本实施例中，确定第一背景帧有多种实现方式，下面分别进行介绍：
(1)采用如下公式(12)对所述前K帧图像进行迭代，从而获得根据所述第K帧图像的像素值计算得到的目标迭代像素值，并将所述目标迭代像素值作为所述第一背景帧的像素值：
其中，Pj,x,y为根据所述视频序列第j帧位置为(x，y)处的像素值计算得到的迭代像素值，Pj,x,y'为根据所述视频序列第j-1帧位置(x，y)处的像素值计算得到的迭代像素值，oj,x,y表示所述视频序列第j帧图像中位置为(x，y)处的像素值。
(2)当步骤301中采用的是方式(2)获取所述视频序列前K帧图像的第一统计特征时，确定第一背景帧可以包括：
采用如下公式(13)对所述前K帧图像进行迭代，从而获得根据所述第K帧图像的像素值计算得到的目标迭代像素值，并将所述目标迭代像素值作为所述第一背景帧的像素值：
其中，Pj,x,y为根据所述视频序列第j帧位置为(x，y)处的像素值计算得到的迭代像素值，Pj,x,y'为根据所述视频序列第j-1帧位置(x，y)处的像素值计算得到的迭代像素值，oj,x,y表示所述视频序列第j帧图像中位置为(x，y)处的像素值。
303、根据所述第一统计特征，计算所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像的图像块参考所述第一背景帧的第一概率；
本实施例中，根据所述第一统计特征，计算所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像的图像块参考所述第一背景帧的第一概率有多种实现方式，下面分别进行介绍：
(1)当步骤301中采用方式(1)获取所述视频序列前K帧图像的第一统计特征时，所述根据所述第一统计特征，计算所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像的图像块参考所述第一背景帧的第一概率，可以包括：
采用如下公式(14)计算所述第一概率：
其中，Pi为所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块参考所述第一背景帧第i个图像块的概率，为所述K个图像块的平均编码失真，为所述K个图像块对应的K个质心值的方差，所述K个图像块为所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块，所述K个图像块的位置与所述第K+1帧图像至所述第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块的位置对应，所述K个图像块与所述第一背景帧的第i个图像块的位置对应，i为正整数。
(2)当步骤301中采用方式(2)获取所述视频序列前K帧图像的第一 统计特征时，所述根据所述第一统计特征，计算所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像的图像块参考所述第一背景帧的第一概率，可以包括：
采用如下公式(15)计算所述第一概率：
其中，Pi为所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像第i个图像块参考所述第一背景帧第i个图像块的概率，为所述K个图像块的平均编码失真，为所述K个图像块对应的K个质心值的方差,所述K个图像块为所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块，所述K个图像块的位置与所述第K+1帧图像至所述第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块的位置对应，所述K个图像块与所述第一背景帧的第i个图像块的位置对应，i为正整数。
当然，也可以采用如上所述公式(14)计算所述第一概率，此处不做限定。
304、根据所述第一概率，计算用于编码所述第一背景帧的QP；
本实施例中，根据所述第一概率，计算用于编码所述第一背景帧的QP同样有多种实现方式，下面分别进行介绍：
(1)当步骤301中采用方式(1)获取所述视频序列前K帧图像的第一统计特征时，所述根据所述第一概率，计算用于编码所述第一背景帧的QP，可以包括：
采用如下公式(16)计算用于编码所述第一背景帧的QP：
其中，QPi为用于编码所述第一背景帧第i个图像块的QP，Pi为所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块参考所述第一背景帧第i个图像块的概率，PT为预设值，QPmin为当前编码允许的最小QP值，QPmode为所述视频序列前K帧图像中与所述第一背景帧采 用相同的编码模式的图像帧采用的QP中的最小值，所述第K+1帧图像至所述第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块的位置与所述第一背景帧的第i个图像块的位置对应。
(2)当步骤301中采用方式(2)获取所述视频序列前K帧图像的第一统计特征时，所述根据所述第一概率，计算用于编码所述第一背景帧的QP，可以包括：
采用如下公式(17)计算用于编码所述第一背景帧的QP：
其中，QPi为用于编码所述第一背景帧第i个图像块的QP，Pi为所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块参考所述第一背景帧第i个图像块的概率，PT为预设值，QPmin为当前编码允许的最小QP值，QPmode为所述视频序列前K帧图像中与所述第一背景帧采用相同的编码模式的图像帧采用的QP中的最小值，所述第K+1帧图像至所述第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块的位置与所述第一背景帧的第i个图像块的位置对应。
当然，此时所述根据所述第一概率，计算用于编码所述第一背景帧的QP，可以包括：采用如下公式(16)计算用于编码所述第一背景帧的QP，此处不做限定。
本实施例中，PT为预设数值，例如可取0.05，QPmin为当前编码允许的最小QP值，例如若第一背景帧采用I帧编码模式，则QPmode为其他I帧采用的最小QP值，若第一背景帧采用P或B帧编码模式，则QPmode为其他P或B帧采用的QP中的最小值。
305、根据用于编码所述第一背景帧的QP对所述第一背景帧进行编码，从而得到第一背景长期参考帧；
306、根据所述第一背景长期参考帧对所述视频序列第K+1帧图像至所述 视频序列第K+L帧图像进行编码。
本发明实施例中根据一段已编码图像序列(前K帧图像)的第一统计特征，估计，计算所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像的图像块参考确定的第一背景帧的第一概率，根据第一概率计算用于编码所述第一背景帧的QP，根据此QP编码第一背景帧，得到作为所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像编码的第一背景长期参考帧，由于该第一背景长期参考帧是通过前K帧图像的上述第一统计特征确定的量化参数编码得到的，充分考虑了视频内容变化的影响，在有效提高整体视频序列的编码质量的同时，减小因编码背景长期参考帧而带来的码率增加，进而提高整体编码性能。
在图2或图3所示实施例的基础上，在所述获取所述视频序列前K帧图像的第一统计特征之后，所述方法还可以包括：
获取所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像的第二统计特征；
确定第二背景帧，所述第二背景帧用于在对所述视频序列第K+L+1帧图像至所述视频序列第K+N帧图像编码时提供参考，其中N＞L+1，N为正整数；
统计所述第一背景帧的第i个图像块作为参考块的次数，所述K个图像块的位置与所述第一背景帧的第i个图像块的位置对应；
根据所述第一背景帧的第i个图像块作为参考块的次数，及所述第一概率，计算概率预测误差；
根据所述第二统计特征，计算所述视频序列第K+L+1帧图像到第K+N帧图像参考所述第二背景帧的第二概率；
根据所述第二概率和所述概率预测误差，计算所述视频序列第K+L+1帧图像到所述视频序列第K+N帧图像中各帧图像参考所述第二背景帧的第三概率；
根据所述第三概率，计算用于编码所述第二背景帧的QP；
根据用于编码所述第二背景帧的QP对所述第二背景帧进行编码，从而得到第二背景长期参考帧；
根据所述第二背景长期参考帧对所述视频序列第K+L+1帧图像至所述视 频序列第K+N帧图像进行编码。
其中，获取所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像的第二统计特征的方式，可以参照步骤301中获取第一统计特征的方式，此处不再赘述；
确定第二背景帧的方式可以参照步骤302中的方式，采用如下公式(18)或公式(19)对所述第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像进行迭代，从而获得根据所述第K+L帧图像的像素值计算得到的目标迭代像素值，并将所述目标迭代像素值作为所述第二背景帧的像素值。
其中，Pj,x,y为根据所述视频序列第j帧位置为(x，y)处的像素值计算得到的迭代像素值，Pj,x,y'为所述视频序列第j-1帧位置(x，y)处的像素值计算得到的迭代像素值，oj,x,y表示所述视频序列第j帧图像中位置为(x，y)处的像素值，K+L≥j≥K+1。
上述根据所述第一背景帧的第i个图像块作为参考块的次数Si，及所述第一概率Pi，计算概率预测误差△Pi可以采用如下公式(20)
ΔPi＝Si/K-Pi；  (20)
根据所述第二统计特征，计算所述视频序列第K+L+1帧图像到第K+N帧图像参考所述第二背景帧的第二概率Pi'可以参照步骤303中根据所述第一统计特征，计算所述第一概率的方式，此处不再赘述。
根据所述第二概率Pi'和所述概率预测误差ΔPi，计算所述视频序列第K+L+1帧图像到所述视频序列第K+N帧图像中各帧图像参考所述第二背景帧的第三概率Pi”，可以采用公式Pi”＝ΔPi+Pi'；
根据所述第三概率Pi”，计算用于编码所述第二背景帧的QP’，将Pi”＝Pi代 入公式(16)或公式(17)即可计算出QP’。
此时，根据用于编码所述第二背景帧的QP对所述第二背景帧进行编码，从而得到第二背景长期参考帧；根据所述第二背景长期参考帧对所述视频序列第K+L+1帧图像至所述视频序列第K+N帧图像进行编码，同样可参照图3所示实施例，此处不再赘述。
需要说明的是，本发明实施例中描述的像素值，可以包括亮度值Y、色度值U和色度值V其中至少一项，例如可以是包括Y，U，V三个形成的像素值，也可以是Y或U或V其中任意一个值，也可以其中Y、U和V中任意两个值，此处不做限定。
上面介绍的是视频编码方法的实施例，下面介绍视频解码方法的实施例。
本发明实施例提供的视频解码方法的执行主体是视频解码装置，其中，该视频解码装置可以是任何需要输出、存储视频的装置，如手机，笔记本电脑，平板电脑，个人电脑等设备。
请参阅图4，本发明实施例中一种视频解码方法的实施例包括如下内容：
401、解码视频序列中的前K帧图像；
其中，K为正整数。
一般情况下，在编码端(视频编码装置)将参考帧写入视频码流时，都会形成参考帧参数集和参考帧索引，以便解码端根据参考帧参数集和参考帧索引，可以知道用短期参考帧解码和长期参考帧依次进行解码，解码端(视频解码装置)最先解码的是编码端最先写入的参考帧，例如HEVC标准中默认的短期参考帧。
本实施例中，由于视频序列的前K帧图像可以是根据预置的短期参考帧(例如HEVC默认的短期参考帧)编码的，因此可以利用视频码流中解码的短期参考帧解码视频序列中的前K帧图像。
402、解码第一背景帧，所述第一背景帧用于在对所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像解码时提供参考；
其中，L为正整数。
在解码所述视频序列的前K帧图像后，解码后续视频序列第K+1帧图像到第K+L帧图像参考的第一背景帧。
本实施例中，该第一背景帧存储在视频解码装置的内存中作为第一长期参 考帧,但不显示。
403、将所述第一背景帧作为第一长期参考帧解码所述视频序列第K+1帧图像到第K+L帧图像，L为正整数。
本发明实施例中由于编码端充分考虑了视频内容变化的影响，提升了编码质量，使得本发明实施例中视频解码中解码图像质量高，解码效率高。
可选的，在所述将所述第一背景帧作为长期参考帧解码所述视频序列第K+1帧图像到第K+L帧图像之后，所述方法还包括：
解码第二背景帧，所述第二背景帧用于在对所述视频序列第K+L+1帧图像到第K+N帧图像解码时提供参考，其中N＞L+1，N为正整数，同样的，第二背景帧也是存储在视频解码装置的内存中作为第二长期参考帧,但不显示。
将所述第二背景帧作为第二长期参考帧解码所述视频序列第K+L+1帧图像到第K+N帧图像。
下面介绍本发明实施例中视频编码装置的实施例，请参阅图5，本发明实施例中提供的视频编码法装置500的一个实施例包括：
获取单元501，用于获取视频序列前K帧图像的第一统计特征，K为正整数；
第一确定单元502，用于确定第一背景帧，所述第一背景帧用于在对所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像编码时提供参考，L为正整数；
第二确定单元503，用于根据所述获取单元501获取的所述第一统计特征确定用于编码所述第一确定单元确定的所述第一背景帧的量化参数QP；
第一编码单元504，用于根据所述第二确定单元503确定的所述QP对所述第一背景帧进行编码，从而得到第一背景长期参考帧；
第二编码单元505，用于根据所述第一编码单元504得到的所述第一背景长期参考帧对所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像进行编码。
本发明实施例中获取单元501获取所述视频序列前K帧图像的第一统计特征，第二确定单元503根据所述第一统计特征确定用于编码所述第一背景帧的数QP，第一编码单元504根据用于编码第一背景帧的QP对确定的第一背 景帧进行编码，从而得到第一背景长期参考帧，第二编码单元505根据第一背景长期参考帧对所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像进行编码。本发明实施例中由于在对视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像进行编码时，采用的背景长期参考帧的编码量化参数是由前K帧图像视频内容相关联的第一统计特征确定的，提高了整体的视频编码质量。
在本发明的一些实施例中，所述第二确定单元503用于：
根据所述第一统计特征，计算所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像的图像块参考所述第一背景帧的第一概率；
根据所述第一概率，计算用于编码所述第一背景帧的QP。
在本发明的一些实施例中，所述第一统计特征包括K个图像块对应的K个质心值的方差和所述K个图像块对应的K个编码失真的平均编码失真。
在本发明的一些实施例中，所述K个图像块为所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块，i为正整数，所述K个图像块为位于所述前K帧图像中各帧图像的相同位置的图像块，所述K个质心值的方差为所述K个质心值构成了质心值序列的方差，所述K个编码失真的平均编码失真为所述K个编码失真构成的编码失真序列的平均值；
所述获取单元501用于：
按从所述前K帧图像的第二帧图像到所述前K帧图像的第K帧图像的顺序进行迭代计算，从而获得所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的K个质心值的方差，和所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的K个编码失真的平均编码失真，其中所述迭代计算包括：
判断所述视频序列第j帧图像的第i个图像块是否属于背景区域；
在所述视频序列第j帧图像第i个图像块属于背景区域时，根据Bj,i＝Bj-1,i+1，得到前j个图像块属于背景区域的个数Bj,i，所述前j个图像块为所述视频序列前j帧图像中各帧图像的第i个图像块，根据所述Bj,i计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差和所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真，其中，K≥j≥2，j为正整数，其中，在所述视频序列第1帧图像的第i个图像块属于所述背景区域时，B1,i为1，在所述视频序列第1帧图像的第i个图像块不属于所述背景区域时，所述B1,i为0；
在所述视频序列第j帧图像第i个图像块不属于背景区域时，根据Bj,i＝Bj-1,i，得到前j个图像块属于背景区域的个数Bj,i，所述前j个图像块为所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块，并将所述视频序列前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j-1个质心值的方差作为所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差，将所述视频序列前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j-1个编码失真的平均编码失真作为所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真，其中，在j为2时，所述前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j-1个质心值的方差为第一预设值，所述前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j-1个编码失真的平均编码失真为第二预设值或所述视频序列第1帧图像的编码失真。
在本发明的一些实施例中，所述获取单元501用于判断所述第j帧图像的第i个图像块的子图像块的运动矢量中的最小运动矢量的水平分量是否小于第一预设阈值，且所述最小运动矢量的竖直分量小于第二预设阈值，在所述水平分量小于第一预设阈值，且所述竖直分量小于第二预设阈值时，则确定所述第j帧图像的第i个图像块属于背景区域，在所述水平分量不小于第一预设阈值或者所述竖直分量不小于第二预设阈值时，则确定所述第j帧图像的第i个图像块不属于背景区域。
在本发明的一些实施例中，所述获取单元501用于获取所述第j帧图像的第i个图像块的质心值和所述第j帧图像的第i个图像块的编码失真；根据所述第j帧图像第i个图像块的质心值以及所述Bj,i，计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差；根据所述第j帧图像的第i个图像块的编码失真以及所述Bj,i，计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真。
在本发明的一些实施例中，所述获取单元501用于采用如上公式(9)和公式(10)计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差。
在本发明的一些实施例中，所述获取单元501用于采用如上公式(11)计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真。
在本发明的一些实施例中，所述第二确定单元503用于采用如上公式(15)计算所述第一概率。
在本发明的一些实施例中，所述第二确定单元503用于采用如上公式(14)计算所述第一概率。
在本发明的一些实施例中，所述第二确定单元503用于采用如上公式(16)计算用于编码所述第一背景帧的QP。
在本发明的一些实施例中，所述第二确定单元503用于采用如上公式(17)计算用于编码所述第一背景帧的QP。
在本发明的一些实施例中，所述第一确定单元502用于采用如上公式(13)对所述前K帧图像进行迭代，从而获得根据所述第K帧图像的像素值计算得到的目标迭代像素值，并将所述目标迭代像素值作为所述第一背景帧的像素值。
在本发明的一些实施例中，所述获取单元501还用于获取所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像的第二统计特征；
所述第一确定单元502还用于确定第二背景帧，所述第二背景帧用于在对所述视频序列第K+L+1帧图像至所述视频序列第K+N帧图像编码时提供参考，其中N＞L+1，N为正整数；
所述第二确定单元503还用于统计所述第一背景帧的第i个图像块作为参考块的次数，所述K个图像块的位置与所述第一背景帧的第i个图像块的位置对应，根据所述第一背景帧的第i个图像块作为参考块的次数，及所述第一概率，计算概率预测误差；根据所述获取单元获取的第二统计特征，计算所述视频序列第K+L+1帧图像到第K+N帧图像参考所述第一确定单元确定的所述第二背景帧的第二概率，根据所述第二概率和所述概率预测误差，计算所述视频序列第K+L+1帧图像到所述视频序列第K+N帧图像中各帧图像参考所述第二背景帧的第三概率，根据所述第三概率，计算用于编码所述第二背景帧的QP；
第一编码单元504还用于根据所述第二确定单元503确定的用于编码所述第二背景帧的QP对所述第二背景帧进行编码，从而得到第二背景长期参考帧；
第二编码单元505还用于根据所述第一编码单元504得到的所述第二背景长期参考帧对所述视频序列第K+L+1帧图像至所述视频序列第K+N帧图像进行编码。
下面介绍本发明实施例中视频解码装置的实施例，请参阅图6，本发明实施例中提供的视频编码法装置600的一个实施例包括：
图像解码单元601，用于解码视频序列中的前K帧图像，K为正整数；
背景帧解码单元602，用于解码第一背景帧，所述第一背景帧用于在对所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像解码时提供参考，L为正整数；
所述图像解码单元601还用于将所述背景帧解码单元602得到的所述第一背景帧作为第一长期参考帧解码所述视频序列第K+1帧图像到第K+L帧图像，L为正整数。
在本发明的一些实施例中，所述背景帧解码单元602还用于解码第二背景帧，所述第二背景帧用于在对所述视频序列第K+L+1帧图像到第K+N帧图像解码时提供参考，其中N＞L+1，N为正整数；
所述图像解码单元601还用于将所述背景帧解码单元602得到的所述第二背景帧作为第二长期参考帧解码所述视频序列第K+L+1帧图像到第K+N帧图像。
下面介绍本发明实施例中视频编码装置的一种可能的具体实施例，参见图7，图7为本发明实施例提供的视频编码装置700的示意图，视频编码装置700可包括至少一个总线701、与总线701相连的至少一个处理器702以及与总线701相连的至少一个存储器703。
其中，处理器702通过总线701，调用存储器703中存储的代码以用于获取所述视频序列前K帧图像的第一统计特征，K为正整数；确定第一背景帧，所述第一背景帧用于在对所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像编码时提供参考，L为正整数；根据所述第一统计特征确定用于编码所述第一背景帧的量化参数QP；根据用于编码所述第一背景帧的QP对所述第一背景帧进行编码，从而得到第一背景长期参考帧；根据所述第一背景长期参考帧对所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像进行编码。
在本发明的一些实施例中，处理器702通过总线701，调用存储器703中存储的代码以具体用于根据所述第一统计特征，计算所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像的图像块参考所述第一背景帧的第一概率；根据所述第一概率，计算用于编码所述第一背景帧的QP。
在本发明的一些实施例中，所述第一统计特征包括K个图像块对应的K个质心值的方差和所述K个图像块对应的K个编码失真的平均编码失真，所述K个图像块为位于所述前K帧图像中各帧图像的相同位置的图像块，所述K个质心值的方差为所述K个质心值构成了质心值序列的方差，所述K个编码失真的平均编码失真为所述K个编码失真构成的编码失真序列的平均值。
在本发明的一些实施例中，所述K个图像块为所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块，i为正整数；
处理器702通过总线701，调用存储器703中存储的代码以具体用于：
按从所述前K帧图像的第二帧图像到所述前K帧图像的第K帧图像的顺序进行迭代计算，从而获得所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的K个质心值的方差，和所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的K个编码失真的平均编码失真，其中迭代计算的过程包括：
判断所述视频序列第j帧图像的第i个图像块是否属于背景区域；
在所述视频序列第j帧图像第i个图像块属于背景区域时，则根据Bj,i＝Bj-1,i+1，得到前j个图像块属于背景区域的个数Bj,i，所述前j个图像块为所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块，并根据所述Bj,i计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差和所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真，其中，K≥j≥2，j为正整数，其中，在所述视频序列第1帧图像的第i个图像块属于所述背景区域时，所述B1,i为1，在所述视频序列第1帧图像的第i个图像块不属于所述背景区域时，所述B1,i为0；
在所述视频序列第j帧图像第i个图像块不属于背景区域时，则根据Bj,i＝Bj-1,i，得到前j个图像块属于背景区域的个数Bj,i，所述前j个图像块为所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块，并将所述视频序列前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j-1个质心值的方差作为所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差，将所述前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j-1个编码失真的平均编码失真作为所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真，其中，在j为2时，所述第j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j-1个质心值的方差为第一预设值，所述前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j-1个编码失 真的平均编码失真为第二预设值或所述视频序列第1帧图像的编码失真。
在本发明一些实施例中，处理器702通过总线701，调用存储器703中存储的代码以用于：
判断所述第j帧图像的第i个图像块的子图像块的运动矢量中的最小运动矢量是否满足：所述最小运动矢量的水平分量小于第一预设阈值，且所述最小运动矢量的竖直分量小于第二预设阈值；
在所述水平分量小于第一预设阈值，且所述竖直分量小于第二预设阈值时，则确定所述第j帧图像的第i个图像块属于背景区域；
在所述水平分量不小于第一预设阈值或者所述竖直分量不小于第二预设阈值时，则确定所述第j帧图像的第i个图像块不属于背景区域。
在本发明的另一些实施例中，处理器702通过总线701，调用存储器703中存储的代码以具体用于：
获取所述第j帧图像的第i个图像块的质心值和所述第j帧图像的第i个图像块的编码失真；
根据所述第j帧图像第i个图像块的质心值以及所述Bj,i，计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差；
根据所述第j帧图像的第i个图像块的编码失真以及所述Bj,i，计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真。
在本发明的一些实施例中，处理器702通过总线701，调用存储器703中存储的代码以具体用于：
采用如上公式(9)和公式(10)计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差。
在本发明的一些实施例中，处理器702通过总线701，调用存储器703中存储的代码以具体用于：
采用如上公式(11)计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真。
在本发明的一些实施例中，处理器702通过总线701，调用存储器703中存储的代码以具体用于：
采用如上公式(15)计算所述第一概率。
在本发明的一些实施例中，处理器702通过总线701，调用存储器703中 存储的代码以具体用于：
采用如上公式(14)计算所述第一概率。
在本发明的一些实施例中，处理器702通过总线701，调用存储器703中存储的代码以具体用于：
采用如上公式(16)计算用于编码所述第一背景帧的QP。
在本发明的一些实施例中，处理器702通过总线701，调用存储器703中存储的代码以具体用于：
采用如上公式(17)计算用于编码所述第一背景帧的QP。
在本发明的一些实施例中，处理器702通过总线701，调用存储器703中存储的代码以具体用于确定所述第一背景帧：
采用如上公式(13)对所述前K帧图像进行迭代，从而获得根据所述第K帧图像的像素值计算得到的目标迭代像素值，并将所述目标迭代像素值作为所述第一背景帧的像素值。
在本发明的一些实施例中，在所述处理器702获取所述视频序列前K帧图像的第一统计特征之后，处理器702通过总线701，调用存储器703中存储的代码以具体还用于：
获取所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像的第二统计特征；
确定第二背景帧，所述第二背景帧用于在对所述视频序列第K+L+1帧图像至所述视频序列第K+N帧图像编码时提供参考，其中N＞L+1，N为正整数；
统计所述第一背景帧的第i个图像块作为参考块的次数，所述K个图像块的位置与所述第一背景帧的第i个图像块的位置对应；
根据所述第一背景帧的第i个图像块作为参考块的次数，及所述第一概率，计算概率预测误差；
根据所述第二统计特征，计算所述视频序列第K+L+1帧图像到第K+N帧图像参考所述第二背景帧的第二概率；
根据所述第二概率和所述概率预测误差，计算所述视频序列第K+L+1帧图像到所述视频序列第K+N帧图像中各帧图像参考所述第二背景帧的第三概率；
根据所述第三概率，计算用于编码所述第二背景帧的QP；
根据用于编码所述第二背景帧的QP对所述第二背景帧进行编码，从而得到第二背景长期参考帧；
根据所述第二背景长期参考帧对所述视频序列第K+L+1帧图像至所述视频序列第K+N帧图像进行编码。
可以理解的是，本实施例的视频编码装置700的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。视频编码装置700可为任何需要输出、播放视频的装置，如笔记本电脑，平板电脑、个人电脑、手机等设备。
下面介绍本发明实施例中视频解码装置的一种可能的具体实施例，参见图8，图9为本发明实施例提供的视频解码装置800的示意图，视频解码装置800可包括至少一个总线801、与总线801相连的至少一个处理器802以及与总线901相连的至少一个存储器803。
其中，处理器802通过总线801，调用存储器803中存储的代码以用于解码视频序列中的前K帧图像，K为正整数；解码第一背景帧，所述第一背景帧用于在对所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像解码时提供参考，L为正整数；将所述第一背景帧作为第一长期参考帧解码所述视频序列第K+1帧图像到第K+L帧图像，L为正整数。
在本发明的一些实施例中，在所述将所述第一背景帧作为长期参考帧解码所述视频序列第K+1帧图像到第K+L帧图像之后，所述方法还包括：解码第二背景帧，所述第二背景帧用于在对所述视频序列第K+L+1帧图像到第K+N帧图像解码时提供参考，其中N＞L+1，N为正整数；将所述第二背景帧作为第二长期参考帧解码所述视频序列第K+L+1帧图像到第K+N帧图像。
可以理解的是，本实施例的视频解码装置800的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。视频解码装置800可为任何需要输出、播放视频的装置，如笔记本电脑，平板电脑、个人电脑、手机等设备。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本发明实施例还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时包括上述方法实施例中记载的至少视频编码方法或视频解码方法的部分或全部步骤。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽 管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (28)

  1. 一种视频编码方法，其特征在于，所述方法包括：
    获取视频序列前K帧图像的第一统计特征，K为正整数；
    确定第一背景帧，所述第一背景帧用于在对所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像编码时提供参考，L为正整数；
    根据所述第一统计特征确定用于编码所述第一背景帧的量化参数QP；
    根据所述QP对所述第一背景帧进行编码，从而得到第一背景长期参考帧；
    根据所述第一背景长期参考帧对所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像进行编码。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一统计特征确定用于编码所述第一背景帧的量化参数QP，包括：
    根据所述第一统计特征，计算所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像的图像块参考所述第一背景帧的第一概率；
    根据所述第一概率，计算用于编码所述第一背景帧的QP。
  3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一统计特征包括K个图像块对应的K个质心值的方差和所述K个图像块对应的K个编码失真的平均编码失真，所述K个图像块为位于所述前K帧图像中各帧图像的相同位置的图像块，所述K个质心值的方差为所述K个质心值构成的质心值序列的方差，所述K个编码失真的平均编码失真为所述K个编码失真构成的编码失真序列的平均值。
  4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
    所述K个图像块为所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块，i为正整数；
    所述获取所述视频序列前K帧图像的第一统计特征，包括：
    按从所述前K帧图像的第二帧图像到所述前K帧图像的第K帧图像的顺序进行迭代计算，从而获得所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的K个质心值的方差，和所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的K个编码失真的平均编码失真，其中所述迭代计算包括：
    判断所述视频序列第j帧图像的第i个图像块是否属于背景区域；
    在所述视频序列第j帧图像第i个图像块属于背景区域时，根据Bj,i＝ Bj-1,i+1，得到前j个图像块属于背景区域的个数Bj,i，所述前j个图像块为所述视频序列前j帧图像中各帧图像的第i个图像块；根据所述Bj,i计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差和所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真，其中，K≥j≥2，其中，在所述视频序列第1帧图像的第i个图像块属于所述背景区域时，B1,i为1，在所述视频序列第1帧图像的第i个图像块不属于所述背景区域时，所述B1,i为0；
    在所述视频序列第j帧图像第i个图像块不属于背景区域时，根据Bj,i＝Bj-1,i，得到前j个图像块属于背景区域的个数Bj,i，所述前j个图像块为所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块，并将所述视频序列前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j-1个质心值的方差作为所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差，将所述视频序列前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j-1个编码失真的平均编码失真作为所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真，其中，在j为2时，所述前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j-1个质心值的方差为第一预设值，所述前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j-1个编码失真的平均编码失真为第二预设值或所述视频序列第1帧图像的编码失真。
  5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
    所述判断所述视频序列第j帧第i个图像块是否属于背景区域，包括：
    判断所述第j帧图像的第i个图像块的子图像块的运动矢量中的最小运动矢量的水平分量是否小于第一预设阈值，且所述最小运动矢量的竖直分量小于第二预设阈值；
    在所述水平分量小于第一预设阈值，且所述竖直分量小于第二预设阈值时，确定所述第j帧图像的第i个图像块属于背景区域；
    在所述水平分量不小于第一预设阈值或者所述竖直分量不小于第二预设阈值时，确定所述第j帧图像的第i个图像块不属于背景区域。
  6. 根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，
    所述根据所述Bj,i计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差和所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码 失真的平均编码失真，包括：
    获取所述第j帧图像的第i个图像块的质心值和编码失真；
    根据所述第j帧图像第i个图像块的质心值以及所述Bj,i，计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差；
    根据所述第j帧图像的第i个图像块的编码失真以及所述Bj,i，计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真。
  7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
    采用如下公式计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差：
    其中，μj,i为所述前j个图像块的质心值的均值，μj-1,i为所述前j-1个图像块的质心值的均值，ωj,i为所述第j帧第i个图像块的质心值，为所述前j个图像块的质心值的方差，为前j-1个图像块的质心值的方差，所述前j-1个图像块为所述前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块。
  8. 根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，
    采用如下公式计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真：
    其中，为所述第j帧第i个图像块的编码失真，为所述前j个图像块的平均编码失真，为所述前j-1个图像块的平均编码失真。
  9. 根据权利要4至8中任一所述的方法，其特征在于，
    采用如下公式计算所述第一概率：
    其中，Pi为所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像第i个图像块参考所述第一背景帧第i个图像块的概率，为所述K个图像块的平均编码失真，为所述K个图像块对应的K个质心值的方差,所述K个图像块为所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块，所述K个图像块的位置与所述第K+1帧图像至所述第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块的位置对应，所述K个图像块与所述第一背景帧的第i个图像块的位置对应，i为正整数。
  10. 根据权利要求3至8中任一所述的方法，其特征在于，
    采用如下公式计算所述第一概率：
    其中，Pi为所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块参考所述第一背景帧第i个图像块的概率，为所述K个图像块的平均编码失真，为所述K个图像块对应的K个质心值的方差，所述K个图像块为所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块，所述K个图像块的位置与所述第K+1帧图像至所述第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块的位置对应，所述K个图像块与所述第一背景帧的第i个图像块的位置对应，i为正整数。
  11. 根据权利要2至10中任一所述的方法，其特征在于，
    采用如下公式计算用于编码所述第一背景帧的QP：
    其中，QPi为用于编码所述第一背景帧第i个图像块的QP，Pi为所述视 频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块参考所述第一背景帧第i个图像块的概率，PT为预设值，QPmin为当前编码允许的最小QP值，QPmode为所述视频序列前K帧图像中与所述第一背景帧采用相同的编码模式的图像帧采用的QP中的最小值，所述第K+1帧图像至所述第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块的位置与所述第一背景帧的第i个图像块的位置对应。
  12. 根据权利要求4至10中任一所述的方法，其特征在于，
    采用如下公式计算用于编码所述第一背景帧的QP：
    其中，QPi为用于编码所述第一背景帧第i个图像块的QP，Pi为所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块参考所述第一背景帧第i个图像块的概率，PT为预设值，QPmin为当前编码允许的最小QP值，QPmode为所述视频序列前K帧图像中与所述第一背景帧采用相同的编码模式的图像帧采用的QP中的最小值，所述第K+1帧图像至所述第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块的位置与所述第一背景帧的第i个图像块的位置对应。
  13. 根据权利要求4至12中任一所述的方法，其特征在于，
    所述确定第一背景帧，包括：
    采用如下公式对所述前K帧图像进行迭代，从而获得根据所述第K帧图像的像素值计算得到的目标迭代像素值，并将所述目标迭代像素值作为所述第一背景帧的像素值：
    其中，Pj,x,y为根据所述视频序列第j帧位置为(x，y)处的像素值计算得到的迭代像素值，Pj,x,y'为根据所述视频序列第j-1帧位置(x，y)处的像素值计算得到的迭代像素值，oj,x,y表示所述视频序列第j帧图像中位置为(x，y)处的像素值。
  14. 根据权利要求2至13中任一所述的方法，其特征在于，在所述获取所述视频序列前K帧图像的第一统计特征之后，所述方法还包括：
    获取所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像的第二统计特征；
    确定第二背景帧，所述第二背景帧用于在对所述视频序列第K+L+1帧图像至所述视频序列第K+N帧图像编码时提供参考，其中N＞L+1，N为正整数；
    统计所述第一背景帧的第i个图像块作为参考块的次数，所述K个图像块的位置与所述第一背景帧的第i个图像块的位置对应；
    根据所述第一背景帧的第i个图像块作为参考块的次数，及所述第一概率，计算概率预测误差；
    根据所述第二统计特征，计算所述视频序列第K+L+1帧图像到第K+N帧图像参考所述第二背景帧的第二概率；
    根据所述第二概率和所述概率预测误差，计算所述视频序列第K+L+1帧图像到所述视频序列第K+N帧图像中各帧图像参考所述第二背景帧的第三概率；
    根据所述第三概率，计算用于编码所述第二背景帧的QP；
    根据用于编码所述第二背景帧的QP对所述第二背景帧进行编码，从而得到第二背景长期参考帧；
    根据所述第二背景长期参考帧对所述视频序列第K+L+1帧图像至所述视频序列第K+N帧图像进行编码。
  15. 一种视频编码装置，其特征在于，包括：
    获取单元，用于获取视频序列前K帧图像的第一统计特征，K为正整数；
    第一确定单元，用于确定第一背景帧，所述第一背景帧用于在对所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像编码时提供参考，L为正整数；
    第二确定单元，用于根据所述获取单元获取的所述第一统计特征确定用于编码所述第一确定单元确定的所述第一背景帧的量化参数QP；
    第一编码单元，用于根据所述第二确定单元确定的所述QP对所述第一背景帧进行编码，从而得到第一背景长期参考帧；
    第二编码单元，用于根据所述第一编码单元得到的所述第一背景长期参考帧对所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像进行编码。
  16. 根据权利要求15所述的装置，其特征在于，
    所述第二确定单元用于：
    根据所述第一统计特征，计算所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像的图像块参考所述第一背景帧的第一概率；
    根据所述第一概率，计算用于编码所述第一背景帧的QP。
  17. 根据权利要求15或16所述的装置，其特征在于，
    所述第一统计特征包括K个图像块对应的K个质心值的方差和所述K个图像块对应的K个编码失真的平均编码失真，所述K个图像块为位于所述前K帧图像中各帧图像的相同位置的图像块，所述K个质心值的方差为所述K个质心值构成了质心值序列的方差，所述K个编码失真的平均编码失真为所述K个编码失真构成的编码失真序列的平均值。
  18. 根据权利要求17所述的装置，其特征在于，
    所述K个图像块为所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块，i为正整数；
    所述获取单元用于：
    按从所述前K帧图像的第二帧图像到所述前K帧图像的第K帧图像的顺序进行迭代计算，从而获得所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的K个质心值的方差，和所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的K个编码失真的平均编码失真，其中所述迭代计算包括：
    判断所述视频序列第j帧图像的第i个图像块是否属于背景区域；
    在所述视频序列第j帧图像第i个图像块属于背景区域时，根据Bj,i＝Bj-1,i+1，得到前j个图像块属于背景区域的个数Bj,i，所述前j个图像块为所述视频序列前j帧图像中各帧图像的第i个图像块，根据所述Bj,i计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差和所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真，其中，K≥j≥2，其中，在所述视频序列第1帧图像的第i个图像块属于所述背景区域时，B1,i为1，在所述视频序列第1帧图像的第i个图像块不属于所述背景区域时，所述B1,i为0；
    在所述视频序列第j帧图像第i个图像块不属于背景区域时，根据Bj,i＝Bj-1,i，得到前j个图像块属于背景区域的个数Bj,i，所述前j个图像块为所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块，并将所述视频序列前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j-1个质心值的方差作为所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差，将所述视频序列前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j-1个编码失真的平均编码失真作为所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真，其中，在j为2时，所述前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j-1个质心值的方差为第一预设值，所述前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j-1个编码失真的平均编码失真为第二预设值或所述视频序列第1帧图像的编码失真。
  19. 根据权利要求18所述的装置，其特征在于，
    所述获取单元用于判断所述第j帧图像的第i个图像块的子图像块的运动矢量中的最小运动矢量的水平分量是否小于第一预设阈值，且所述最小运动矢量的竖直分量小于第二预设阈值，在所述水平分量小于第一预设阈值，且所述竖直分量小于第二预设阈值时，确定所述第j帧图像的第i个图像块属于背景区域，在所述水平分量不小于第一预设阈值或者所述竖直分量不小于第二预设阈值时，确定所述第j帧图像的第i个图像块不属于背景区域。
  20. 根据权利要求18或19所述的装置，其特征在于，
    所述获取单元用于获取所述第j帧图像的第i个图像块的质心值和编码失真；根据所述第j帧图像第i个图像块的质心值以及所述Bj,i，计算所述前j帧 图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差；根据所述第j帧图像的第i个图像块的编码失真以及所述Bj,i，计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真。
  21. 根据权利要求20所述的装置，其特征在于，
    所述获取单元用于采用如下公式计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个质心值的方差：
    其中，μj,i为所述前j个图像块的质心值的均值，μj-1,i为所述前j-1个图像块的质心值的均值，ωj,i为所述第j帧第i个图像块的质心值，为所述前j个图像块的质心值的方差，为前j-1个图像块的质心值的方差，所述前j-1个图像块为所述前j-1帧图像中各帧图像的第i个图像块。
  22. 根据权利要求20或21所述的装置，其特征在于，
    所述获取单元用于采用如下公式计算所述前j帧图像中各帧图像的第i个图像块对应的j个编码失真的平均编码失真：
    其中，为所述第j帧第i个图像块的编码失真，为所述前j个图像块的平均编码失真，为所述前j-1个图像块的平均编码失真。
  23. 根据权利要求18至22中任一所述的装置，其特征在于，
    所述第二确定单元用于采用如下公式计算所述第一概率：
    其中，Pi为所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像第i个图像块参考所述第一背景帧第i个图像块的概率，为所述K个图像块的平均编码失真，为所述K个图像块对应的K个质心值的方差,所述K个图像块为所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块，所述K个图像块的位置与所述第K+1帧图像至所述第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块的位置对应，所述K个图像块与所述第一背景帧的第i个图像块的位置对应，i为正整数。
  24. 根据权利要求17至22中任一所述的装置，其特征在于，
    所述第二确定单元用于采用如下公式计算所述第一概率：
    其中，Pi为所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块参考所述第一背景帧第i个图像块的概率，为所述K个图像块的平均编码失真，为所述K个图像块对应的K个质心值的方差，所述K个图像块为所述前K帧图像中各帧图像的第i个图像块，所述K个图像块的位置与所述第K+1帧图像至所述第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块的位置对应，所述K个图像块与所述第一背景帧的第i个图像块的位置对应，i为正整数。
  25. 根据权利要求16至24中任一所述的装置，其特征在于
    所述第二确定单元用于采用如下公式计算用于编码所述第一背景帧的QP：
    其中，QPi为用于编码所述第一背景帧第i个图像块的QP，Pi为所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像 块参考所述第一背景帧第i个图像块的概率，PT为预设值，QPmin为当前编码允许的最小QP值，QPmode为所述视频序列前K帧图像中与所述第一背景帧采用相同的编码模式的图像帧采用的QP中的最小值，所述第K+1帧图像至所述第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块的位置与所述第一背景帧的第i个图像块的位置对应。
  26. 根据权利要求18至24中任一所述的装置，其特征在于
    所述第二确定单元用于采用如下公式计算用于编码所述第一背景帧的QP：
    其中，QPi为用于编码所述第一背景帧第i个图像块的QP，Pi为所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块参考所述第一背景帧第i个图像块的概率，PT为预设值，QPmin为当前编码允许的最小QP值，QPmode为所述视频序列前K帧图像中与所述第一背景帧采用相同的编码模式的图像帧采用的QP中的最小值，所述第K+1帧图像至所述第K+L帧图像中各帧图像的第i个图像块的位置与所述第一背景帧的第i个图像块的位置对应。
  27. 根据权利要求18至26中任一所述的装置，其特征在于，
    所述第一确定单元用于采用如下公式对所述前K帧图像进行迭代，从而获得根据所述第K帧图像的像素值计算得到的目标迭代像素值，并将所述目标迭代像素值作为所述第一背景帧的像素值：
    其中，Pj,x,y为根据所述视频序列第j帧位置为(x，y)处的像素值计算得到的迭代像素值，Pj,x,y'为根据所述视频序列第j-1帧位置(x，y)处的像素值计算得到的迭代像素值，oj,x,y表示所述视频序列第j帧图像中位置为(x，y)处的像素值。
  28. 根据权利要求16至27中任一所述的装置，其特征在于，
    所述获取单元还用于获取所述视频序列第K+1帧图像至所述视频序列第K+L帧图像的第二统计特征；
    所述第一确定单元还用于确定第二背景帧，所述第二背景帧用于在对所述视频序列第K+L+1帧图像至所述视频序列第K+N帧图像编码时提供参考，其中N＞L+1，N为正整数；
    所述第二确定单元还用于统计所述第一背景帧的第i个图像块作为参考块的次数，所述K个图像块的位置与所述第一背景帧的第i个图像块的位置对应，根据所述第一背景帧的第i个图像块作为参考块的次数，及所述第一概率，计算概率预测误差；根据所述获取单元获取的第二统计特征，计算所述视频序列第K+L+1帧图像到第K+N帧图像参考所述第一确定单元确定的所述第二背景帧的第二概率，根据所述第二概率和所述概率预测误差，计算所述视频序列第K+L+1帧图像到所述视频序列第K+N帧图像中各帧图像参考所述第二背景帧的第三概率，根据所述第三概率，计算用于编码所述第二背景帧的QP；
    第一编码单元还用于根据所述第二确定单元确定的用于编码所述第二背景帧的QP对所述第二背景帧进行编码，从而得到第二背景长期参考帧；
    第二编码单元还用于根据所述第一编码单元得到的所述第二背景长期参考帧对所述视频序列第K+L+1帧图像至所述视频序列第K+N帧图像进行编码。
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