本申请实施例提供了一种实时视频流中精确到帧的高效广告替换方法、系统及装置，包括：构建数据库，所述数据库中存储有广告替换关系；对源视频流进行浅解析，并确定被替换广告的起始帧、终止帧；对源视频流中被替换广告的起始帧前的参考缺失帧进行处理；读取替换素材码流，进行浅解析分割成码流片段；对应于源视频的被替换广告起始帧帧号，逐帧将替换素材码流的帧号进行更新；采用更新帧号后的替换素材码流对源视频流中的被替换广告进行替换；对替换后的源视频流中的终止帧之后的参考缺失帧进行处理；将上述经过处理和替换的码流作为新的视频码流并输出；本发明具有高效率、实时、码流合法且主观合理的有益效果，适用于视频处理领域。