视频监控常用分辨率

() 监控行业常用分辨率
QCIF176×144)、
CIF352×288)、
HALF D1704×288)、
D1704×576)等几种分辨率,
CIF录像分辨率是主流分辨率,绝大部分产品都采用CIF分辨率。目前市场接受CIF分辨率,主要理由有四点:1、目前数码监控要求视频码流不能太高;2、视频传输带宽也有限制;3、使用HALF D1D1分辨率可以提高清晰度,满足高质量的要求,但是以高码流为代价的。在现阶段,出现了众多D1的产品,但市场份额非常小;4、采用CIF分辨率,信噪比在32db以上,一般用户是可以接受的,但不是理想的视频图像质量。目前业内人士正在尝试用HALF D1来寻求CIFD1之间的平衡。但随着单块硬盘的容量达到750GB甚至1000GB,而国内的大部分DVR已经可以做到连接81000GB的硬盘,故D1逐渐会变成时常的主流。
DCIF分辨率是什么?
经过研究发现一种更为有效的监控视频编码分辨率(DCIF),其像素为528×384DCIF分辨率的是视频图像来历是将奇、偶两个HALF D1,经反隔行变换,组成一个D1720*576),D1作边界处理,变成4CIF704×576),4CIF经水平3/4缩小、垂直2/3缩小,转换成528×384.528×384的像素数正好是CIF像素数的两倍,为了与常说的2CIF704*288)区分,我们称之为DOUBLE CIF,简称DCIF。显然,DCIF在水平和垂直两个方向上,比Half D1更加均衡。
为什么选用DCIF分辨率?
数字化监控行业对数字监控产品提出两项要求:首先要求数据量低,保证系统能够长时间录像和稳定实时的网络传输;其次要求回放图像清晰度高,满足对细节的要求。而DCIF分辨率在目前的软硬件平台上,能很好的满足以上两项要求。

Half D1分辨率已被部分产品采用,用来解决CIF清晰度不够高和D1存储量高、价格高昂的缺点。但由于他相对于CIF只是水平分辨率的提升,图像质量提高不是特别明显,但码流增加很大。
经过对大量视频信号进行测试,基于目前的视频压缩算法,DCIF分辨率比Half D1能更好
解决CIF清晰度不够高和D1存储量高、价格高昂的缺点,用来解决CIF4CIF,特别是在512Kbps码率之间,能获得稳定的高质量图像,满足用户对较高图像质量的要求,为视频编码提供更好的选择。

CIF清晰度不够高和D1存储量高、价格高昂的缺点分辨率,静态回放分辨率理论上最高可达360TVline的图像质量,超过模拟监控中标准VHS磁带录像机280TVline的图像水平,达到公安部安防行业视频标准二级和三级项目的清晰度要求,满足绝大部分视频监控的要求。
什么是CIF

CIF是常用的标准化图像格式(Common Intermediate Format)。在H.323协议簇中,规定了视频采集设备的标准采集分辨率。CIF = 352×288像素
QCIF全称Quarter common intermediate formatQCIF也是常用的标准化图像格式。在H.323中,规定QCIF = 176×144像素。
CIF格式具有如下特性:
(1) 电视图像的空间分辨率为家用录像系统(Video Home SystemVHS)的分辨率,即352×288
(2) 使用非隔行扫描(non-interlaced scan)
(3) 使用NTSC帧速率,电视图像的最大帧速率为30 000/1001≈29.97/秒。
(4) 使用1/2PAL水平分辨率,即288线。
(5) 对亮度和两个差信号(YCbCr)分量分别进行编码,它们的取值范围同ITU-R BT.601。即黑=16,白=235,差的最大值等于240,最小值等于16
下面为5CIF 图像格式的参数说明。参数次序为图象格式亮度取样的象素个数(dx) 亮度取样的行数 (dy) 度取样的象素个数(dx/2) 度取样的行数(dy/2)”
sub-QCIF 128×96 64 48
QCIF 176×144 88 72
CIF 352×288 176 144
4CIF 704×576 352 288(即我们经常说的D1
16CIF 1408×1152 704 576
() 什么是D1
做闭路电视监控系统这一行久了,大家都以为D1是硬盘录像机显示、录像、回放的分辨率,实际上不是的,D1是数字电视系统显示格式的标准,共分为以下5种规格:
(1) D1480i格式(525i:720×480(水平480线,隔行扫描),和NTSC模拟电视清晰度相同,行频为15.25kHz,相当于我们所说的4CIF(720×576)
(2) D2480P格式(525p:720×480(水平480线,逐行扫描),较D1隔行扫描要清晰不少,和逐行扫描DVD规格相同,行频为31.5kHz
(3) D31080i格式(1125i:1920×1080(水平1080线,隔行扫描),高清放松采用最多的一种分辨率,分辨率为1920×1080i/60Hz,行频为33.75kHz
(4) D4720p格式(750p:1280×720(水平720线,逐行扫描),虽然分辨率较D3要低,但是因为逐行扫描,市面上更多人感觉相对于1080I(实际逐次540线)视觉效果更加清晰。不过个人感觉来说,在最大分辨率达到1920×1080的情况下,D3要比D4感觉更加清晰,尤其是文字表现力上,分辨率为1280×720p/60Hz,行频为45kHz
(5) D51080p格式(1125p:1920×1080(水平1080线,逐行扫描),目前民用高清视频的最高标准,分辨率为1920×1080P/60Hz,行频为67.5KHZ。
其中D1 和D2标准是我们一般模拟电视的最高标准,并不能称的上高清晰,D3的1080i标准
是高清晰电视的基本标准,它可以兼容720p格式,而D5的1080P只是专业上的标准,并不是民用级别的,上面所给出的60HZ只是理想状态下的场频,而它的行频为67.5KHZ,目前还没有如此高行频的电视问世,实际在专业领域里1080P的场频只有24HZ,25HZ和30HZ。

国内主流的硬盘录像机(DVR,Digital Video Recording)采用什么分辨率?怎样计算硬盘容量?
  目前国内主流的硬盘录像机采用两种分辨率:CIF和D1。
硬盘录像机常见的路数有1路、2路、4路、8路、9路、12路和16路。最大可以连接8块2000GB的硬盘,总容量可高达1.6T(目前市面上最大的硬盘在1000GB左右),如果采用CIF分辨率,通常每1路的硬盘容量为180MB~250MB/小时,通常情况下取值200MB/小时;如果是D1的分辨率每小时录像需要的硬盘容量为720MB~1000MB/小时,通常情况下为了减少硬盘的容量可以按照500MB/小时计算,帧率智能设置比25fps少一些,码流也要少一些!相信大家可以计算出一台装满8块500GB的16路硬盘录像机可以录像多长时间了吧?
计算举例:8路CIF格式24小时不间断录像30天所需硬盘容量?
   16路×200M×24小时×30天÷1024M = 2250G   (注:1G = 1024M)
(三) 标清、高清、全高清
 标清
    所谓标清,是物理分辨率在720p(1280*720)以下的一种视频格式。720p是指视频的垂直分辨率为720线逐行扫描。具体的说,是指分辨率在400线左右的VCD、DVD、电视节目等“标清”视频格式,即标准清晰度。而物理分辨率达到720p以上则称作为高清,(英文表述HighDefinition)简称HD。关于高清的标准,国际上公认的有两条:视频垂直分辨率超过720p或1080i;视频宽纵比为16:9。
  高清
    对于“高清”和“标清”的划分首先来自于所能看到的视频效果。由于图像质量和信道传输所占的带宽不同,使得数字电视信号分为HDTV(高清晰度电视)、SDTV(标准清晰度电视)和LDTV(普通清晰度电视)。从视觉效果来看HDTV的规格最高,其图像质量可达到或接近35mm宽银幕电影的水平,它要求视频内容和显示设备水平分辨率达到1000线以上,分辨
率最高可达1920×1080。从画质来看,由于高清的分辨率基本上相当于传统模拟电视的4倍,画面清晰度、彩还原度都要远胜过传统电视。而16:9的宽屏显示也带来更宽广的视觉享受。从音频效果看,高清电视节目将支持杜比5.1声道环绕声,而高清影片节目将支持杜比5.1TrueHD规格,这将给我们带来超震撼的听觉享受。
    由于受到成本的限制,高清在视频监控行业一直未得到有效地应用。而现在芯片技术及压缩算法的发展,高清的视频监控产品逐渐兴起。现在D1标清视频压缩格式业已正式写入数字硬盘录像系统(DVR)国家标准。从整个视频监控行业来看,现在市场上已经有商用的基于标准H.264的高清网络摄像机(HDIPCamera)和视频服务器产品,清晰度通常可以达到720P但帧率通常只有15FPS以下,不能达到实时视频监控的目的。AipStar公司有一款720P高清百万像素网络摄像机,基于标准H.264MainProfile压缩算法,能够在更低的码流下实现更清晰的图像效果。它支持30FPS的720P实时双码流视频编码,高清、实时、双码流,具备SD卡和USB录像功能,支持Wifi无线,更支持YPbPr高清视频模拟输出,具有较高的性价比。
 FULLHD全高清
    所谓全高清(FULLHD),是指物理分辨率高达1920×1080显示(包括1080i和1080P),其
中i(interlace)是指隔行扫描;P(Progressive)代表逐行扫描,这两者在画面的精细度上有着很大的差别,1080P的画质要胜过1080i。对应地把720称为标准高清。很显然,由于在传输的过程中数据信息更加丰富,所以1080在分辨率上更有优势,尤其在大屏幕电视方面,1080能确保更清晰的画质。由于成本等原因FullHD产品目前在监控系统中还较少应用,通常仅在一些高端应用。
(四) 音频编解码
现主要有的语音编解码有: G.711, G.723, G.726 , G.729, ILBC, QCELP, EVRC, AMR, SMV
主要的音频编解码有:real audio, AAC, AC3, MP3, WMA, SBC等,各种编解码都有其应用的重点领域。
ITU 推出G.7XX系列的speech codec, 目前广泛应用的有:G.711G.723, G.726, G.729. 每一种又有很多分支,如G.729就有g.729A, g.729B and g.729AB
G.711:
G.711就是语音模拟信号的一种非线性量化,细分有二种:G.711 A-law and G.711 u-law.不同的国家和地方都会选取一种作为自己的标准. G.711 bitrate 64kbps. 详细的资料可以在ITU 上下到相关的spec,下面主要列出一些性能参数:
G.711PCM方式:PCM=脉码调制 Pulse Code Modulation
采样率:8kHz
信息量:64kbpschannel
理论延迟:0.125msec
品质:MOS4.10               
G.723.1:
G.723.1是一个双速率的语音编码器,是 ITU-T建议的应用于低速率多媒体服务中语音或其它音频信号的压缩算法;
其目标应用系统包括H.323H.324等多媒体通信系统,目前该算法已成为IP电话系统中的必选算法之一;编码器的帧长为30ms,还有7.5ms的前瞻,编码器的算法时延为37.5ms;编码器首先对语音信号进行传统电话带宽的滤波(基于G.712),再对语音信号用传统8000-Hz速率进行抽样(基于G.711),并变换成16 bit线性PCM码作为该编码器的输入;
在解码器中对输出进行逆操作来重构语音信号;高速率编码器使用多脉冲最大似然量化(MP-MLQ),低速率编码器使用代数码激励线性预测(ACELP)方法,编码器和解码器都必须支持此两种速率,并能够在帧间对两种速率进行转换;
此系统同样能够对音乐和其他音频信号进行压缩和解压缩,但它对语音信号来说是最优的;采用了执行不连续传输的静音压缩,这就意味着在静音期间的比特流中加入了人为的噪声。除了预留带宽之外,这种技术使发信机的调制解调器保持连续工作,并且避免了载波信号的时通时断。
G.726:
G.726有四种码率:, 32, 24, 16 kbit/s Adaptive Differential Pulse Code Modulation (ADPC
M),最为常用的方式是 32 kbit/s,但由于其只是 G.711速率的一半,所以可将网络的可利用空间增加了一倍。G.726具体规定了一个 64 kbpsA-law µ-law PCM 信号是如何被转化为40, 32, 2416 kbps ADPCM 通道的。在这些通道中,2416 kbps 的通道被用于数字电路倍增设备(DCME)中的语音传输,而40 kbps 通道则被用于 DCME 中的数据解调信号(尤其是4800 kbps 或更高的调制解调器)。
G.726 encoder 输入一般都是G.711 encoder的输出:64kbps A-law or u-law.其算法实质就是一个ADPCM 自适应量化算法。    
G.729:
G..729语音压缩编译码算法
采用算法是共轭结构的代数码激励线性预测(CSACELP),是基于CELP编码模型的算法;能够实现很高的语音质量(长话音质)和很低的算法延世;算法帧长为10ms,编码器含5ms前瞻,算法时延15ms;其重建语音质量在大多数工作环境下等同于32kb/sADPCMG.726),MOS分大于4.0;编码时输入16bitPCM语音信号,输出2进制比特流;译码时
输入为2进制比特流,输出16bitPCM语音信号;在语音信号8KHz取样的基础上,16bit线性PCM后进行编码,压缩后数据速率为8Kbps;具有相当于161的压缩率。

本文发布于:2024-09-21 21:52:01,感谢您对本站的认可!

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