本发明适用视频图像处理技术领域，提供了一种视频图像的运动平滑处理方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：对获取的视频流当前视频帧对应的当前原始四元数进行平滑处理，得到对应的当前平滑四元数，根据当前原始四元数和当前平滑四元数，对缓存帧的平滑四元数队列进行平滑滤波处理，当处理后的平滑四元数队列的队列长度超过缓存帧的帧数时，输出处理后的平滑四元数队列中队列头对应的平滑四元数所对应的平滑视频帧图像，从而提高了在各种复杂运动场景下视频图像的平滑效果和视频图像防抖的实时性。