监控施工中分辨率、帧率、码率、带宽基本理解

By | 2019-12-17

分辨率

【分辨率】(px) = VideoWidth * VideoHeight

分辨率就是我们常说的600×400分辨率、1920×1080分辨率,分辨率影响视频图像的大小,与视频图像大小成正比:视频分辨率越高,图像越大,对应的视频文件本身大小也会越大。

下面引用一下百度百科的解释:

显示分辨率(屏幕分辨率)是屏幕图像的精密度,是指显示器所能显示的像素有多少。由于屏幕上的点、线和面都是由像素组成的,显示器可显示的像素越多,画面就越精细,同样的屏幕区域内能显示的信息也越多,所以分辨率是个非常重要的性能指标之一。可以把整个图像想象成是一个大型的棋盘,而分辨率的表示方式就是所有经线和纬线交叉点的数目。显示分辨率一定的情况下,显示屏越小图像越清晰,反之,显示屏大小固定时,显示分辨率越高图像越清晰。


码率

【码率】(kbps)=【文件大小】(bit) /【时间】(秒)

码率是指视频文件在单位时间内使用的数据流量,也叫码流率。码率越大,说明单位时间内取样率越大,数据流精度就越高,这样表现出来的的效果就是:视频画面更清晰画质更高。

  • 比如被压缩的1080P的视频,假设它的长度为100分钟,大小为1GB。
    【时间】(秒) = 100X60S=6000s
    【文件大小】(bit) = 1GB=1024MB= 1024X1024KB=1024X1024X1024Byte=1024X1024X1024X8bit=8589934592bit
    【码率】 = 8589934592 / 6000 = 1.4Mbit/s
    也就是说这个视频的大概码率是1.4Mbit/s

帧率

帧率:FPS(每秒钟要多少帧画面)

由于人类眼睛的特殊生理结构,如果所看画面之帧率高于24的时候,就会认为是连贯的,此现象称之为视觉暂留

视频帧率影响的是画面流畅感,也就是说视频帧率超高,表现出来的效果就是:画面越显得流畅。你也可以这样理解,假设1秒只显1帧,那么一段视频看起来,就是有很明显的卡顿感,不流畅不连惯。当然视频帧率越高,意味着画面越多,也就相应的,这个视频文件的大小也会随之增加,占用存储空间也就增大了。帧率就是在1秒钟时间里传输的图片的帧数,也可以理解为图形处理器每秒钟能够刷新几次。

所以说要想得到非常流畅的画面感,帧率当然是越高越好,但是超过60帧每秒估计人类也可能感知不出效果了。当然,在实际情况中我们还要考虑服务器整体性能。


带宽

网络带宽是指在单位时间(一般指的是1秒钟)内能传输的数据量。网络和高速公路类似,带宽越大,就类似高速公路的车道越多,其通行能力越强。网络带宽作为衡量网络特征的一个重要指标。

传输带宽也指的是数据传输的速率。对于流媒体的播放,影响最大的属性就是传输带宽。如果带宽过低,使得数据传输下载的速度小于视频流播放的数率,那么在视频的播放将会经常出现停顿和缓冲,极大的影响了客户观看的流畅性;而为了保证视频观看的流畅性,在低带宽的条件下,只能选择低品质、低码流的视频进行传输,这样又会影响到客户的光看效果。所以,一个良好的传输带宽环境是客户活动高品质的流媒体体验的重要保证。

清晰度

在码率一定的情况下,分辨率与清晰度成反比关系:分辨率越高,图像越不清晰,分辨率越低,图像越清晰。
在分辨率一定的情况下,码率与清晰度成正比关系,码率越高,图像越清晰;码率越低,图像越不清晰。


视频播放过程

视频播放器播放一个互联网上的视频文件,需要经过以下几个步骤:解协议,解封装,解码视音频,视音频同步。如果播放本地文件则不需要解协议,为以下几个步骤:解封装,解码视音频,视音频同步。他们的过程如图所示。

关于视频分辨率 QCIF、CIF、4CIF、HD1、D1、960H

QCIF、CIF、2CIF、HD1、D1、960H 这几种格式都是描述的视频分辨率(可以简单理解为我们所看到的视频文件的尺寸大小)。这些 CIF、HD1、D1 等,均是以 CIF 为基础演变而来。

什么是 CIF

CIF:通用影像传输格式(Common Intermediate Format),是视讯会议(video conference)中常使用的影像传输格式,分辨率有 352 x 288 画素,影像传输可达每秒 30 frame,符合 ITU H.261 视讯会议资料传输协定。参考:通用影像传输格式(Wikipedia)

同 CIF 的关系

QCIF:Quarter common intermediate format,四分之一 CIF。可以简单理解为分辨率上看水平和垂直像素均为一半。

DCIF:Double CIF,这个比较少见。DCIF 分辨率的是视频图像是将奇、偶两个 HALF D1,经反隔行变换,组成一个 D1(720*576),D1 作边界处理,变成 4CIF(704×576),4CIF 经水平 3/4 缩小、垂直 2/3 缩小,转换成 528×384。

4CIF:四倍 CIF,就是我们常说的 D1。可以简单理解为分辨率上看水平和垂直像素均为 2 倍。

分辨率值

分辨率 xxx*xxx 参数次序为图象格式亮度取样的象素个数* 亮度取样的行数

这里以大华硬盘录像机厂家给出的数据为准(和标准的数据有些许差别,比如 D1 的分辨率)

格式 分辨率 备注
HD 1080P 1920*1080 200W 像素摄像头
HD 720P 960*720(或 1280*720) 100W 像素摄像头
WD1 960*576
4CIF 704*576 就是我们说的 D1
HD1 352*576
DCIF 528*384
2CIF 704*576
CIF 352*288
QCIF 176*144

以下示例监控施工完整拓扑

附表分辨率、像素示意

 

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