CN112291560B - 视频编码方法、装置、设备和介质 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种视频编码方法、装置、设备和介质，涉及视频编码领域。具体实现方案为：根据预设的B帧数目阈值，确定初始视频帧结构；响应于确定出初始视频帧结构满足预设条件，对初始视频帧结构进行缩短处理，得到候选视频帧结构集合；从候选视频帧结构集合中，确定出目标视频帧结构；根据目标视频帧结构，对待编码视频帧序列中的各个视频帧进行视频编码。本实现方式提供一种视频编码方法，能够提高视频编码效果。

Description

视频编码方法、装置、设备和介质
技术领域
本申请涉及计算机技术领域，具体涉及视频编码领域，尤其涉及视频编码方法、装置、设备和介质。
背景技术
目前，设备编码时，需要构建多种帧类型的视频帧组成连续的视频画面。帧类型可以包括I帧、P帧、B帧和Bref帧。其中，Bref帧属于一种特殊的B帧，可以作为参考帧。
现在构建进行视频编码的视频帧结构时，通常采用固定的视频帧结构，例如将视频帧结构的B帧连续区域的中间位置的B帧替换为Bref帧，以这种固定的视频帧结构进行视频编码，能够减小B帧与参考帧之间的间隔，提高编码性能。
在实践中发现，如果视频帧结构中的连续B帧数目较多，采用这种固定的视频帧结构，仍然会导致B帧与参考帧之间的间隔较大，从而导致编码效果不佳。
发明内容
提供了一种视频编码方法、装置、设备和介质。
根据第一方面，提供了一种视频编码方法，包括：根据预设的B帧数目阈值，确定初始视频帧结构；响应于确定出初始视频帧结构满足预设条件，对初始视频帧结构进行缩短处理，得到候选视频帧结构集合；从候选视频帧结构集合中，确定出目标视频帧结构；根据目标视频帧结构，对待编码视频帧序列中的各个视频帧进行视频编码。
根据第二方面，提供了一种视频编码装置，包括：第一确定单元，被配置成根据预设的B帧数目阈值，确定初始视频帧结构；缩短处理单元，被配置成响应于确定出初始视频帧结构满足预设条件，对初始视频帧结构进行缩短处理，得到候选视频帧结构集合；第二确定单元，被配置成从候选视频帧结构集合中，确定出目标视频帧结构；视频编码单元，被配置成根据目标视频帧结构，对待编码视频帧序列中的各个视频帧进行视频编码。
根据第三方面，提供了一种视频编码设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现如上任意一项视频编码方法。
根据第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如上任意一项视频编码方法。
根据本申请的技术，提供一种视频编码方法，能够提高视频编码的效果。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
附图用于更好地理解本方案，不构成对本申请的限定。其中：
图1是本申请的一个实施例可以应用于其中的示例性系统架构图；
图2是根据本申请的视频编码方法的一个实施例的流程图；
图3是根据本申请的视频编码方法的一个应用场景的示意图；
图4是根据本申请的视频编码方法的另一个实施例的流程图；
图5是根据本申请的视频编码装置的一个实施例的结构示意图；
图6是用来实现本申请实施例的视频编码方法的视频编码设备的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请的示范性实施例做出说明，其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本申请的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
图1示出了可以应用本申请的视频编码方法或视频编码装置的实施例的示例性系统架构100。
如图1所示，系统架构100可以包括终端设备101、102、103，网络104和服务器105。网络104用以在终端设备101、102、103和服务器105之间提供通信链路的介质。网络104可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。
用户可以使用终端设备101、102、103通过网络104与服务器105交互，以接收或发送消息等。终端设备101、102、103可以为视频编码器、电视、电脑以及平板等电子设备。终端设备101、102、103中可以存储有待编码视频帧序列，终端设备101、102、103可以确定出对待编码视频帧序列进行视频编码时所采用的目标视频帧结构，并基于目标视频帧结构，对待编码视频帧序列中的各个视频帧进行编码。具体的，确定目标视频帧结构可以先根据预设的B帧数目阈值，确定初始视频帧结构，响应于确定出初始视频帧结构满足预设条件，对初始视频帧结构进行缩短处理，得到候选视频帧结构集合，从候选视频帧结构集合中，确定出目标视频帧结构。
终端设备101、102、103可以是硬件，也可以是软件。当终端设备101、102、103为硬件时，可以是各种电子设备，包括但不限于视频编码器、电视、智能手机、平板电脑、电子书阅读器、车载电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等。当终端设备101、102、103为软件时，可以安装在上述所列举的电子设备中。其可以实现成多个软件或软件模块(例如用来提供分布式服务)，也可以实现成单个软件或软件模块。在此不做具体限定。
服务器105可以是提供各种服务的服务器，例如获取终端设备101、102、103发送的编码后的视频帧序列，其中，编码后的视频帧序列是终端设备101、102、103根据目标视频帧结构，对待编码视频帧序列中的各个视频帧进行编码的序列。服务器105可以将编码后的视频帧序列存储在数据库中，当检测到针对该编码后的视频帧序列的读取指令的情况下，可以基于该编码后的视频帧序列显示相应的视频。
需要说明的是，服务器105可以是硬件，也可以是软件。当服务器105为硬件时，可以实现成多个服务器组成的分布式服务器集群，也可以实现成单个服务器。当服务器105为软件时，可以实现成多个软件或软件模块(例如用来提供分布式服务)，也可以实现成单个软件或软件模块。在此不做具体限定。
需要说明的是，本申请实施例所提供的视频编码方法一般由终端设备101、102、103执行。相应地，视频编码装置一般设置于终端设备101、102、103中。
应该理解，图1中的终端设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的设备、网络和服务器。
继续参考图2，示出了根据本申请的视频编码方法的一个实施例的流程200。本实施例的视频编码方法，包括以下步骤：
步骤201，根据预设的B帧数目阈值，确定初始视频帧结构。
在本实施例中，预设的B帧数目阈值可以为设定好的B帧最大数目，执行主体(如图1中的终端设备101、102、103)可以接收外部传输的预设的B帧数目阈值，并根据预设的B帧数目阈值，确定初始视频帧结构。具体的，根据预设的B帧数目阈值，确定初始视频帧结构的方式具体可以为：基于预设的B帧数目阈值，在B帧数目小于或者等于该预设的B帧数目阈值的所有视频帧结构中，确定长度满足2的幂次方的最长视频帧结构，并将该最长视频帧结构作为初始视频帧结构。举例来说，在预设的B帧数目阈值为9的情况下，可以确定出长度为8的最长视频帧结构，将其作为初始视频帧结构，其中，最长视频帧结构可以是由一个P帧和若干B帧组成的视频帧结构，长度为8的最长视频帧结构里包括一个P帧和七个B帧。又或者，在预设的B帧数目阈值为15的情况下，可以确定出长度为16的最长视频帧结构，并且长度为16的最长视频帧结构里包括15个B帧和1个P帧。
步骤202，响应于确定出初始视频帧结构满足预设条件，对初始视频帧结构进行缩短处理，得到候选视频帧结构集合。
在本实施例中，预设条件可以用于鉴别视频帧结构的编码性能的好坏，其中，预设条件可以包括但不限于：在预编码过程中，帧间编码的帧内块比重超过第一阈值；或者B帧平均耗费比特数与P帧平均耗费比特数的比值超过第二阈值。如果初始视频帧结构满足预设条件，则说明初始视频帧结构不能满足当前编码场景的需要，此时需要重新确定作为进行视频编码的视频帧结构。具体的，可以对初始视频帧结构进行缩短处理，得到候选视频帧结构集合，以便从候选视频帧结构集合中选取目标视频帧结构。如果初始视频帧结构不满足预设条件，则说明初始视频帧结构可以满足当前编码场景的需要，此时可以直接将初始视频帧结构作为目标视频帧结构，并根据目标视频帧结构，对待编码视频帧序列中的各个视频帧进行视频编码。
可选的，对初始视频帧结构进行缩短处理，得到候选视频帧结构集合的方式具体可以为：按照预设B帧缩短数目对初始视频帧结构进行缩短处理，得到缩短后的视频帧结构，基于缩短后的视频帧结构得到候选视频帧结构集合。例如预设B帧缩短数目可以为2，此时将初始视频帧结构中B帧的数目减少2个，则得到缩短后的视频帧结构，并能将缩短后的视频帧结构添加至候选视频帧结构集合。
进一步可选的，在得到候选视频帧结构集合之后，还可以执行以下步骤：将候选视频帧结构集合中的候选视频帧结构作为初始视频帧结构，继续执行响应于确定出初始视频帧结构满足预设条件，对初始视频帧结构集合进行缩短处理的步骤；以及响应于初始视频帧结构不满足预设条件，将初始视频帧结构作为目标视频帧结构，对待编码视频序列中的各个视频帧进行视频编码。
步骤203，从候选视频帧结构集合中，确定出目标视频帧结构。
在本实施例中，候选视频帧结构集合中的视频帧结构的数目可以为2个或者2个以上，在这一情况下，可以从候选视频帧结构集合中确定出目标视频帧结构。具体的，可以根据预设的选择条件确定出目标视频帧结构，比如可以根据候选视频帧结构集合中各个视频帧结构，对待编码视频帧序列中的各个视频帧进行预编码，基于预编码结果从各个视频帧结构中选取最优的目标视频帧结构。举例来说，候选视频帧结构集合中的视频帧结构可以是根据初始视频帧结构和预设缩短比例得到的，比如预设缩短比例可以为二分之一和四分之三，此时的候选视频帧结构集合中可以包括将初始视频帧结构缩短为二分之一的视频帧结构，以及将初始视频帧结构缩短为四分之三的视频帧结构。此时可以根据预设的选择条件从候选视频帧结构集合中确定出目标视频帧结构。其中，预设的选择条件可以作为选取预编码的编码性能最优的视频帧结构的依据。
步骤204，根据目标视频帧结构，对待编码视频帧序列中的各个视频帧进行视频编码。
在本实施例中，如果对初始视频帧结构进行缩短处理后的各个候选视频帧结构中存在着能够满足当前编码环境需要的视频帧结构，也即是如果目标视频帧结构能够满足当前编码环境的需要，则可以根据目标视频帧结构，对待编码视频帧序列中的各个视频帧进行视频编码。其中，目标视频帧结构中的Bref帧的位置可以基于目标视频帧结构的帧数目确定，例如目标视频帧结构的帧数目满足2的幂次方时，可以将目标视频帧结构中间位置的B帧作为第一层Bref帧，如果Bref帧与前后参考帧之间的B帧连续数目大于1，则可以继续拆分Bref帧的层级，而目标视频帧结构的帧数目满足3乘以2的幂次方时，可以将目标视频帧结构中间位置的B帧作为第一层Bref帧，如果Bref帧与前后参考帧之间的B帧连续数目大于2，则可以继续拆分Bref帧的层级。其中，待编码视频帧序列可以为需要进行编码处理的视频对应的视频帧序列，视频帧序列中的各个视频帧可以组合成连续的需要进行编码处理的视频。其中，对待编码视频帧序列中的各个视频帧进行编码的方式可以为将每个视频帧对应的帧类型确定为目标视频帧结构中相应位置的帧类型，基于该帧类型，对该视频帧进行编码。例如在帧类型为P帧的情况下，可以基于该视频帧和前面帧类型为I帧或者P帧的视频帧之间的差异，对该视频帧进行压缩处理，而在帧类型为B帧的情况下，可以基于该视频帧与前后视频帧之间的差异，对该视频帧进行压缩处理。
本申请上述实施例提供的视频编码方法，可以根据预设的B帧数目阈值，确定初始视频帧结构，如果初始视频帧结构满足预设条件，则说明初始视频帧结构不能满足当前编码场景的需求，此时需要对初始视频帧结构进行缩短处理，得到候选视频帧结构集合，基于从候选视频帧结构集合中确定出的目标视频帧结构，可以对待编码视频帧序列中的各个视频帧进行视频编码。这一过程可以基于预设条件动态的切换进行视频编码时采用的视频帧结构，可以在初始视频帧结构满足预设条件的时候，将缩短后的视频帧结构作为视频编码时采用的视频帧结构，适用于不同的编码场景选取相匹配的目标视频帧结构，能够提高编码效果。
继续参见图3，其示出了根据本申请的视频编码方法的一个应用场景的示意图。在图3的应用场景中，上述视频编码方法可以应用到视频编码器对目标视频进行视频编码的场景中，设备302可以获取目标视频对应的待编码视频帧序列301，待编码视频帧序列301中包含至少一个视频帧，经过视频编码器302执行视频编码步骤，视频编码器302可以生成对待编码视频帧序列中的各个视频帧进行视频编码之后，获得的编码后的视频帧序列303。具体的，视频编码器302可以执行如下视频编码步骤：
步骤3021，在最大B帧数目为9的情况下，将1个P帧和7个B帧组成的视频帧结构作为初始视频帧结构。
步骤3022，响应于确定初始视频帧结构满足预设条件，对初始视频帧结构进行缩短处理，得到1个P帧和3个B帧组成的视频帧结构，以及1个P帧和5个B帧组成的视频帧结构。
步骤3023，从1个P帧和3个B帧组成的视频帧结构，以及1个P帧和5个B帧组成的视频帧结构中确定较优的目标视频帧结构。
步骤3024，响应于确定目标视频帧结构不满足预设条件，根据目标视频帧结构，对待编码视频帧序列中的各个视频帧进行视频编码。
在本实施例中，在对待编码视频帧序列中的各个视频帧进行视频编码的过程中，可以先将最大B帧数目的视频帧结构作为初始视频帧结构，例如在最大B帧数目为9的情况下，可以将帧数目满足2的幂次方的最大视频帧结构，也就是1个P帧和7个B帧组成的视频帧结构作为初始视频帧结构。如果初始视频帧结构不满足预设条件，说明初始视频帧结构能够满足当前编码环境的需求，此时可以直接根据初始视频帧结构，对待编码视频帧序列中的各个视频帧进行视频编码。其中，预设条件可以为利用视频帧结构对待编码视频帧序列中的各个视频帧进行视频编码时，帧间编码的帧内块比重是否超过第一阈值，以及B帧平均耗费比特数与P帧平均耗费比特数的比值是否超过第二阈值，如果帧间编码的帧内块超过第一阈值和/或B帧平均耗费比特数与P帧平均耗费比特数的比值超过第二阈值，则说明视频帧结构满足预设条件，如果帧间编码的帧内块不超过第一阈值且B帧平均耗费比特数与P帧平均耗费比特数的比值不超过第二阈值，则说明书视频帧结构不满足预设条件。如果初始视频帧结构满足预设条件，说明初始视频帧结构不能满足当前编码环境的需求，此时可以对初始视频帧结构进行缩短处理。在进行缩短处理时，可以按照预设的缩短比例对初始视频帧结构进行缩短，例如预设的缩短比例可以为二分之一和四分之三，由于1个P帧和7个B帧组成的视频帧结构的帧数目为8，因此缩短二分之一得到的视频帧结构为帧数目为4的视频帧结构，也即是由1个P帧和3个B帧组成的视频帧结构，而缩短四分之三得到的视频帧结构为帧数目为6的视频帧结构，也即是由1个P帧和5个B帧组成的视频帧结构。可以根据预设的选择条件，从1个P帧和3个B帧组成的视频帧结构和1个P帧和5个B帧组成的视频帧结构中确定出较优的目标视频帧结构。如果目标视频帧结构不满足预设条件，则可以根据目标视频帧结构，对待编码视频帧序列中的各个视频帧进行视频编码。这一过程可以确保对待编码视频帧序列中的各个视频帧进行视频编码的视频帧结构不满足预设条件，也即是能够匹配当前编码环境的需求，从而可以提高编码效果。
继续参见图4，其示出了根据本申请的视频编码方法的另一个实施例的流程400。如图4所示，本实施例的视频编码方法可以包括以下步骤：
步骤401，根据预设的B帧数目阈值，确定初始视频帧结构。
在本实施例中，可以将B帧数目为预设的B帧数目阈值的视频帧结构确定为初始视频帧结构。对于步骤401的解释可以参照对步骤201的解释，在此不再赘述。
步骤402，响应于确定出初始视频帧结构满足预设条件，按照预设的至少一个缩短比例以及预设的B帧数目阈值，确定至少一个B帧数目缩短值。
在本实施例中，可以预先设有至少一个缩短比例，缩短比例用于表示视频帧结构的帧数目的缩短比例，例如缩短比例为二分之一时，表示需要将视频帧结构的帧数目缩短为二分之一，又或者缩短比例为四分之三时，表示需要将视频帧结构的帧数目缩短为四分之三。而视频帧结构的帧数目可以由预设的B帧数目阈值来确定，由于初始视频帧结构是由一个P帧和预设的B帧数目阈值的B帧组成的结构，因而初始视频帧结构的帧数目为预设的B帧数目阈值加一。根据初始视频帧结构的帧数目和缩短比例，可以计算得到B帧数目缩短值。其中，按照预设的至少一个缩短比例以及预设的B帧数目阈值，确定至少一个B帧数目缩短值的方式具体可以为：基于预设的B帧数目阈值，确定出初始视频帧结构的帧数目，其中，初始视频帧结构的帧数目为预设的B帧数目阈值加一，分别将初始视频帧结构的帧数目与至少一个缩短比例相乘，得到与每一缩短比例对应的B帧数目缩短值。举例来说，在至少一个缩短比例包括二分之一和四分之三且预设的B帧数目阈值为11的情况下，可以计算得出初始视频帧结构的帧数目为12，分别利用12乘以二分之一和四分之三，得到B帧数目缩短值为6和9。其中，B帧数目缩短值用于描述缩短后的视频帧结构的帧数目。
步骤403，根据至少一个B帧数目缩短值，确定至少一个视频帧结构。
在本实施例中，如果B帧数目缩短值为6，此时对应的视频帧结构即为1个P帧和5个B帧组成的视频帧结构，如果B帧数目缩短值为9，此时对应的视频帧结构即为1个P帧和8个B帧组成的视频帧结构。其中，每个B帧数目缩短值对应着一个视频帧结构。
步骤404，根据至少一个视频帧结构，确定候选视频帧结构集合。
在本实施例中，可以将上述至少一个视频帧结构添加至候选视频帧结构，确定候选视频帧结构集合。
在本实施例的一些可选的实施方式中，根据至少一个视频帧结构，确定候选视频帧结构集合，包括：对于至少一个视频帧结构中的每个视频帧结构，响应于确定该视频帧结构中的帧数目满足预设长度条件，将该视频帧结构作为候选视频帧结构，得到候选视频帧结构集合。
在本实施例中，预设长度条件可以为帧数目满足2的幂次方，或者帧数目满足3乘2的幂次方。对于得到的至少一个视频帧结构，可以将至少一个视频帧结构中帧数目满足2的幂次方或者满足3乘2的幂次方的视频帧结构，作为候选视频帧结构，得到候选视频帧结构集合。可选的，如果得到的至少一个视频帧结构中，没有视频帧结构满足预设长度条件，可以直接将初始视频帧结构作为目标视频帧结构。
在本实施例的一些可选的实施方式中，预设长度条件包括第一预设长度条件和第二预设长度条件；以及响应于确定该视频帧结构中的帧数目满足预设长度条件，将该视频帧结构作为候选视频帧结构，包括：响应于确定该视频帧结构满足第一预设长度条件，根据第一预设连续B帧数目确定该视频帧结构中的至少一层帧位置；响应于确定该视频帧结构满足第二预设长度条件，根据第二预设连续B帧数目确定该视频帧结构中的至少一层帧位置；将该视频帧结构中的至少一层帧位置对应的帧更换为Bref帧，得到候选视频帧结构。
在本实施例中，第一预设长度条件可以为上述的帧数目满足2的幂次方，第二预设长度条件可以为上述的帧数目满足3乘2的幂次方。如果候选视频帧结构中的视频帧结构的帧数目满足2的幂次方，可以根据第一预设连续B帧数目确定该视频帧结构中的至少一层帧位置，如果候选视频帧结构中的视频帧结构的帧数目满足3乘2的幂次方，可以根据第二预设连续B帧数目确定该视频帧结构中的至少一层帧位置。其中，第一预设连续B帧数目可以为1，第二预设连续B帧数目可以为2。可选的，根据第一预设连续B帧数目确定该视频帧结构中的至少一层帧位置的方式具体可以为：将该视频帧结构的中间位置对应的帧确定为第一层帧位置；将第一层帧位置作为目标层帧位置；对目标层帧位置执行以下层位置确定步骤：响应于该目标层帧位置与前后参考帧之间的间隔大于第一预设连续B帧数目，将该目标层帧位置与前面参考帧的中间位置以及该目标层帧位置与后面参考帧的中间位置作为下一层帧位置；响应于下一层帧位置与前后参考帧之间的间隔大于第一预设连续B帧数目，将下一层帧位置作为目标层帧位置，继续执行上述层位置确定步骤，直至下一层帧位置与前后参考帧之间的间隔小于或者等于第一预设连续B帧数目，获取各层帧位置。进一步可选的，根据第二预设连续B帧数目确定该视频帧结构中的至少一层帧位置的方式具体可以为：将该视频帧结构的中间位置对应的帧确定为第一层帧位置；将第一层帧位置作为目标层帧位置；对目标层帧位置执行以下层位置确定步骤：响应于该目标层帧位置与前后参考帧之间的间隔大于第二预设连续B帧数目，将该目标层帧位置与前面参考帧的中间位置以及该目标层帧位置与后面参考帧的中间位置作为下一层帧位置；响应于下一层帧位置与前后参考帧之间的间隔大于第二预设连续B帧数目，将下一层帧位置作为目标层帧位置，继续执行上述层位置确定步骤，直至下一层帧位置与前后参考帧之间的间隔小于或者等于第二预设连续B帧数目，获取各层帧位置。并且还可以将该视频帧结构中的至少一层帧位置对应的帧更换为Bref帧，得到候选视频帧结构。
举例来说，如果对于1个P帧和15个B帧组成的视频帧结构，由于帧数目为16，满足2的幂次方，可以先将中间位置的第八个B帧对应的位置确定为第一层帧位置，由于第一层帧位置和前后参考帧之间的间隔大于1，此时可以继续将第四个B帧对应的位置和第十二个B帧对应的位置确定为第二层帧位置，由于第二层帧位置和前后参考帧之间的间隔大于1，可以将第二个、第六个、第十个以及第十四个B帧对应的位置作为第三层的帧位置。最后可以将第2、4、6、8、10、12、14个帧位置的B帧替换为Bref帧，得到候选视频帧结构。又或者，如果对于1个P帧和11个B帧组成的视频帧结构，由于帧数目为12，满足3乘2的幂次方，可以取第6个B帧对应的位置作为第一层帧位置，由于第一层帧位置和前后参考帧之间的间隔大于2，可以将第3个和第9个B帧对应的位置作为第二层帧位置。最后可以将第3、6、9个帧位置的B帧替换为Bref帧，得到候选视频帧结构。
步骤405，对候选视频帧结构集合中的每个候选视频帧结构，根据该候选视频帧结构对待编码视频帧序列中的各个视频帧进行预编码，确定与该候选视频帧结构对应的编码参数。
在本实施例中，对于候选视频帧结构集合中的每个候选视频帧结构，可以根据该候选视频帧结构对待编码视频帧序列中的各个视频帧进行预编码，可以获取该候选视频帧结构对应的预编码耗费比特数、帧间模式编码平均耗费比特数与帧内模式编码平均耗费比特数的比值以及帧间模式中帧内块比重，可选的，可以将预编码耗费比特数乘以相应的第一权重，得到第一乘积；将帧间模式编码平均耗费比特数与帧内模式编码平均耗费比特数的比值乘以第二权值，得到第二乘积；以及将帧间模式中帧内块比重乘以第三权重，得到第三乘积；计算第一乘积、第二乘积与第三乘积之和；将候选视频帧集合中乘积之和最小的候选视频帧结构作为目标视频帧结构。其中，编码参数可以为上述的预编码耗费比特数、帧间模式编码平均耗费比特数与帧内模式编码平均耗费比特数的比值以及帧间模式中帧内块比重。
步骤406，根据编码参数，从候选视频帧结构集合中确定目标视频帧结构。
在本实施例中，可以将上述各个编码参数加权求和的结果最小的视频帧结构作为目标视频帧结构，以此选取编码效果最优的视频帧结构，对待编码视频帧序列中的各个视频帧进行视频编码。
步骤407，响应于确定出初始视频帧结构不满足预设条件，将初始视频帧结构确定为目标视频帧结构。
在本实施例中，如果初始视频帧结构不满足预设条件，则说明初始视频帧结构可以适用于当前编码场景的需求，此时将初始视频帧结构确定为目标视频帧结构。
可选的，根据目标视频帧结构，对待编码视频帧序列中的各个视频帧进行视频编码可以包括：响应于目标视频帧结构不满足上述预设条件，根据目标视频帧结构，对待编码视频帧中的各个视频帧进行视频编码。如果目标视频帧结构满足上述预设条件，则将目标视频帧结构确定为新的初始视频帧结构，并重复执行上述的响应于确定出初始视频帧结构满足预设条件，对初始视频帧结构进行缩短处理，得到候选视频帧结构集合，从候选视频帧结构集合中，确定出目标视频帧结构。
步骤408，根据目标视频帧结构，对待编码视频帧序列中的各个视频帧进行视频编码。
在本实施例中，对于步骤408的描述请参照对步骤204的描述，在此不再赘述。
从图4中可以看出，与图2对应的实施例相比，本实施例中的视频编码方法的流程400，还可以基于不同的缩短比例对初始视频帧进行缩短处理，得到候选视频帧结构集合，并基于候选视频帧结构集合中各个候选视频帧结构的编码参数，从候选视频帧结构集合中选取按照预设方式插入多层Bref帧的视频帧结构作为目标视频帧结构。这一过程能够选取编码性能优异且组建多层Bref帧的目标视频帧结构，由于Bref帧可以作为参考帧，因而缩短了B帧与参考帧之间的间隔，进一步提高了编码效果。并且目标视频帧结构是满足预设条件的视频帧结构，视频帧结构的编码性能具有一定的保证，使用该视频帧结构对待编码视频帧序列中的各个视频帧进行编码的效果也会更好。
进一步参考图5，作为对上述各图所示方法的实现，本申请提供了一种视频编码装置的一个实施例，该装置实施例与图2所示的方法实施例相对应，该装置具体可以应用于各种电子设备中。
如图5所示，本实施例的视频编码装置500包括：第一确定单元501、缩短处理单元502、第二确定单元503以及视频编码单元504。
第一确定单元501，被配置成根据预设的B帧数目阈值，确定初始视频帧结构。
缩短处理单元502，被配置成响应于确定出初始视频帧结构满足预设条件，对初始视频帧结构进行缩短处理，得到候选视频帧结构集合。
第二确定单元503，被配置成从候选视频帧结构集合中，确定出目标视频帧结构。
视频编码单元504，被配置成根据目标视频帧结构，对待编码视频帧序列中的各个视频帧进行视频编码。
在本实施例的一些可选的实现方式中，缩短处理单元502进一步被配置成：按照预设的至少一个缩短比例以及预设的B帧数目阈值，确定至少一个B帧数目缩短值；根据至少一个B帧数目缩短值，确定至少一个视频帧结构；根据至少一个视频帧结构，确定候选视频帧结构集合。
在本实施例的一些可选的实现方式中，缩短处理单元502进一步被配置成：对于至少一个视频帧结构中的每个视频帧结构，响应于确定该视频帧结构中的帧数目满足预设长度条件，将该视频帧结构作为候选视频帧结构，得到候选视频帧结构集合。
在本实施例的一些可选的实现方式中，预设长度条件包括第一预设长度条件和第二预设长度条件；以及缩短处理单元502进一步被配置成：响应于确定该视频帧结构满足第一预设长度条件，根据第一预设连续B帧数目确定该视频帧结构中的至少一层帧位置；响应于确定该视频帧结构满足第二预设长度条件，根据第二预设连续B帧数目确定该视频帧结构中的至少一层帧位置；将该视频帧结构中的至少一层帧位置对应的帧更换为Bref帧，得到候选视频帧结构。
在本实施例的一些可选的实现方式中，第二确定单元503进一步被配置成：对候选视频帧结构集合中的每个候选视频帧结构，根据该候选视频帧结构对待编码视频帧序列中的各个视频帧进行预编码，确定与该候选视频帧结构对应的编码参数；根据编码参数，从候选视频帧结构集合中确定目标视频帧结构。
在本实施例的一些可选的实现方式中，装置还包括：第三确定单元，被配置成响应于确定出初始视频帧结构不满足预设条件，将初始视频帧结构确定为目标视频帧结构。
应当理解，视频编码装置500中记载的单元501至单元504分别与参考图2中描述的方法中的各个步骤相对应。由此，上文针对视频编码方法描述的操作和特征同样适用于装置500及其中包含的单元，在此不再赘述。
根据本申请的实施例，本申请还提供了一种电子设备和一种可读存储介质。
如图6所示，是根据本申请实施例的视频编码方法的视频编码设备的框图。该视频编码设备包括：一个或多个处理器601、存储器602，以及用于连接各部件的接口，包括高速接口和低速接口。各个部件利用不同的总线互相连接，并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。处理器可以对在设备内执行的指令进行处理，包括存储在存储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如，耦合至接口的显示设备)上显示GUI的图形信息的指令。在其它实施方式中，若需要，可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。同样，可以连接多个设备，各个设备提供部分必要的操作。图6中以一个处理器601为例。
存储器602即为本申请所提供的非瞬时计算机可读存储介质。其中，存储器存储有可由至少一个处理器执行的指令，以使至少一个处理器执行本申请所提供的视频编码方法。本申请的非瞬时计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使计算机执行本申请所提供的视频编码方法。
存储器602作为一种非瞬时计算机可读存储介质，可用于存储非瞬时软件程序、非瞬时计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的视频编码方法对应的程序指令/模块(例如，附图5所示的第一确定单元501、缩短处理单元502、第二确定单元503以及视频编码单元504)。处理器601通过运行存储在存储器602中的非瞬时软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的视频编码方法。
存储器602可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据设备的使用所创建的数据等。此外，存储器602可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非瞬时存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非瞬时固态存储器件。在一些实施例中，存储器602可选包括相对于处理器601远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
视频编码设备还可以包括：输入装置603和输出装置604。处理器601、存储器602、输入装置603和输出装置604可以通过总线或者其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
输入装置603可接收输入的数字或字符信息，以及产生与执行用于存储数据的电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入，例如触摸屏、小键盘、鼠标、轨迹板、触摸板、指示杆、一个或者多个鼠标按钮、轨迹球、操纵杆等输入装置。输出装置604可以包括显示设备、辅助照明装置(例如，LED)和触觉反馈装置(例如，振动电机)等。该显示设备可以包括但不限于，液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器和等离子体显示器。在一些实施方式中，显示设备可以是触摸屏。
此处描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、专用ASIC(专用集成电路)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
这些计算程序(也称作程序、软件、软件应用、或者代码)包括可编程处理器的机器指令，并且可以利用高级过程和/或面向对象的编程语言、和/或汇编/机器语言来实施这些计算程序。如本文使用的，术语“机器可读介质”和“计算机可读介质”指的是用于将机器指令和/或数据提供给可编程处理器的任何计算机程序产品、设备、和/或装置(例如，磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑装置(PLD))，包括，接收作为机器可读信号的机器指令的机器可读介质。术语“机器可读信号”指的是用于将机器指令和/或数据提供给可编程处理器的任何信号。
为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。
计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。
根据本申请实施例的技术方案，提供一种视频编码方法，能够提高视频编码效果。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发申请中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本申请公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本申请保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本申请的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请保护范围之内。

Claims (10)

1.一种视频编码方法，所述方法包括：
根据预设的B帧数目阈值，确定初始视频帧结构，其中，所述初始视频帧结构由一个P帧和若干个B帧组成；
响应于确定出所述初始视频帧结构满足预设条件，对所述初始视频帧结构进行缩短处理，得到候选视频帧结构集合，包括：按照预设的至少一个缩短比例以及所述预设的B帧数目阈值，确定至少一个B帧数目缩短值；根据所述至少一个B帧数目缩短值，确定至少一个视频帧结构；对于所述至少一个视频帧结构中的每个视频帧结构，响应于确定该视频帧结构中的帧数目满足预设长度条件，将该视频帧结构中的B帧更换为Bref帧，得到所述候选视频帧结构集合，所述Bref帧作为参考帧；
从所述候选视频帧结构集合中，确定出目标视频帧结构；
根据所述目标视频帧结构，对待编码视频帧序列中的各个视频帧进行视频编码。
2.根据权利要求1所述的视频编码方法，其中，所述响应于确定该视频帧结构中的帧数目满足预设长度条件，将该视频帧结构中的B帧更换为Bref帧，得到所述候选视频帧结构集合，包括：
响应于确定该视频帧结构满足第一预设长度条件，根据第一预设连续B帧数目确定该视频帧结构中的至少一层帧位置；
响应于确定该视频帧结构满足第二预设长度条件，根据第二预设连续B帧数目确定该视频帧结构中的至少一层帧位置；
将该视频帧结构中的所述至少一层帧位置对应的B帧更换为Bref帧，得到候选视频帧结构。
3.根据权利要求1或2所述的视频编码方法，其中，所述从所述候选视频帧结构集合中，确定出目标视频帧结构，包括：
对所述候选视频帧结构集合中的每个候选视频帧结构，根据该候选视频帧结构对所述待编码视频帧序列中的各个视频帧进行预编码，确定与该候选视频帧结构对应的编码参数；
根据所述编码参数，从所述候选视频帧结构集合中确定所述目标视频帧结构。
4.根据权利要求1所述的视频编码方法，其中，所述方法还包括：
响应于确定出所述初始视频帧结构不满足所述预设条件，将所述初始视频帧结构确定为所述目标视频帧结构。
5.一种视频编码装置，所述视频编码装置包括：
第一确定单元，被配置成根据预设的B帧数目阈值，确定初始视频帧结构，其中，所述初始视频帧结构由一个P帧和若干个B帧组成；
缩短处理单元，被配置成响应于确定出所述初始视频帧结构满足预设条件，对所述初始视频帧结构进行缩短处理，得到候选视频帧结构集合，进一步被配置成：按照预设的至少一个缩短比例以及所述预设的B帧数目阈值，确定至少一个B帧数目缩短值；根据所述至少一个B帧数目缩短值，确定至少一个视频帧结构；对于所述至少一个视频帧结构中的每个视频帧结构，响应于确定该视频帧结构中的帧数目满足预设长度条件，将该视频帧结构中的B帧更换为Bref帧，得到所述候选视频帧结构集合，所述Bref帧作为参考帧；
第二确定单元，被配置成从所述候选视频帧结构集合中，确定出目标视频帧结构；
视频编码单元，被配置成根据所述目标视频帧结构，对待编码视频帧序列中的各个视频帧进行视频编码。
6.根据权利要求5所述的视频编码装置，其中，
所述缩短处理单元进一步被配置成：
响应于确定该视频帧结构满足第一预设长度条件，根据第一预设连续B帧数目确定该视频帧结构中的至少一层帧位置；
响应于确定该视频帧结构满足第二预设长度条件，根据第二预设连续B帧数目确定该视频帧结构中的至少一层帧位置；
将该视频帧结构中的所述至少一层帧位置对应的B帧更换为Bref帧，得到候选视频帧结构。
7.根据权利要求5或6所述的视频编码装置，其中，所述第二确定单元进一步被配置成：
对所述候选视频帧结构集合中的每个候选视频帧结构，根据该候选视频帧结构对所述待编码视频帧序列中的各个视频帧进行预编码，确定与该候选视频帧结构对应的编码参数；
根据所述编码参数，从所述候选视频帧结构集合中确定所述目标视频帧结构。
8.根据权利要求5所述的视频编码装置，其中，所述装置还包括：
第三确定单元，被配置成响应于确定出所述初始视频帧结构不满足所述预设条件，将所述初始视频帧结构确定为所述目标视频帧结构。
9.一种视频编码设备，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，其上存储有一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-4中任一项所述的方法。
10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-4中任一项所述的方法。
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