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视频基础知识培训 文件级别 UIT内部2008 7 24 主讲人 冯凯 基础知识视频监控网络视频 内容提纲 视频应用类型 电影电视 制作 播出 网络视频 IPTV 视频点播 视频监控 视频格式 ASFAdvancedStreamingformat高级流格式网上即时观赏 使用MPEG4的压缩算法 压缩率和图像的质量好 图象质量同VCDAVIAVI AudioVideoInterleave 是兼容好 调用方便 图象质量好 但缺点我想也是人所共知的 尺寸大 就是因为这点 我们现在才可以看到由MPEG1的诞生到现在MPEG4的出台 QuickTimeREALVIDEOREALVIDEO RA RAM 定位视频流应用方面 视频格式 MPEG标准系列 MPEG 1 低分辨率数字视频编码标准编码 DCT 视觉加权量化 熵编码 运动补偿 帧间预测格式 CIF 25或30帧 秒 288行 360列或240行 352列 8位量化音频 I III层 声道 双 单声道 立体声 联合立体声应用 VCDMPEG 2 高分辨率数字视频编码标准编码 似MPEG 1格式 低 352 288 30 主 720 480 576 30 25 高 1440 1440 1080 1152 30 25 高 1920 1080 1152 30 25 音频 AAC 兼容MPEG 1 另支持5 1 7 1声道 AC 3 DTS 应用 DVD HDTVMPEG 4 分辨率可变的视听对象编码标准编码 视音频对象 分块 分级 分层 基于内容和对象的编码格式 支持各种不同的分辨率音频 支持多种码率 2 64kb s应用 可视电话 电视会议 网络流媒体 移动视频通信 视频格式 H 26x标准 H 261 为在综合业务数字网 ISDN 上开展双向声像业务 可视电话 视频会议 而制定的 速率为64kb s的整数倍 H 262 信息技术 运动图像和伴音信息的通用编码H 263 为低于64kb s的窄带通信信道制定的视频编码标准 是低比特率 可变比特率视频编码标准 PSTN网 无线网 因特网H 264 在相同的重建图像质量下 H 264比H 263 和MPEG 4 SP 减小50 码率 对信道时延的适应性较强 既可工作于低时延模式以满足实时业务 如会议电视等 又可工作于无时延限制的场合 如视频存储等 提高网络适应性 采用 网络友好 的结构和语法 加强对误码和丢包的处理 提高解码器的差错恢复能力 在编 解码器中采用复杂度可分级设计 在图像质量和编码处理之间可分级 以适应不同复杂度的应用 相对于先期的视频压缩标准 H 264引入了很多先进的技术 包括4 4整数变换 空域内的帧内预测 1 4象素精度的运动估计 多参考帧与多种大小块的帧间预测技术等 新技术带来了较高的压缩比 同时大大提高了算法的复杂度 码率和带宽 HDV 高清编辑制作码率为25Mb s 专业光盘 高清编辑制作码率为35 50Mb s MPEG2 I帧 高清编辑制作码率为100 240Mb s 无压缩8bit 高清编辑制作码率为850Mb s 无压缩10bit 高清编辑制作码率为1Gb s D1格式视频的实时码率流为2Mb s 实际占用带宽为 CIP为300 500Kb s 1路 2Mb s 8 0 25MB s1000路 2Mb s 8 250MB s 有效可用带宽 0 20s 1 25s 帧和帧率 I帧 帧内编码帧全帧压缩编码帧 将全帧图像信息进行JPEG压缩编码及传输 解码时仅用I帧的数据就可重构完整图像 不需要参考其他画面而生成 是P帧和B帧的参考帧 其质量直接影响到同组中以后各帧的质量 是帧组GOP的基础帧 第一帧 在一组中只有一个I帧 P帧 前向预测编码帧 采用运动补偿的方法传送它与前面的I或P帧的差值及运动矢量 预测误差 解码时必须将I帧中的预测值与预测误差求和后才能重构完整的P帧图像 可以是其后面P帧的参考帧 也可以是其前后的B帧的参考帧 是差值传送 P帧的压缩比较高 B帧 双向预测内插编码帧 是由前面的I或P帧和后面的P帧来进行预测的 压缩比最高 因为它只反映丙参考帧间运动主体的变化情况 预测比较准确 基础知识视频监控网络视频 内容提纲 视频监控行业飞速发展 网络监控 半数字监控 模拟监控 智能监控 第1代 模拟信号监控系统全模拟信号 简单图像监控 模拟磁带存储 第2代 为DVR为核心的半数字监控独立的磁盘存储 无磁盘容错 扩展性差 管理功能 联网功能差逐步被网络监控取代 第2 5代 以DVS为核心的网络监控集中存储 集中管理 不受区域限制目前正在广泛应用 第3代 智能数字监控IP存储架构 分布存储 集中管理 结构简单 便于联网起步阶段 视频监控发展历程 1 视频监控发展历程 2 视频监控发展历程 2 5 视频监控发展历程 3 视频监控系统分类 系统类型 1 2 3 4 个人用户 企事业单位 全球眼宽世界 平安城市 建立一个遍布全国的系统 除数据和语音服务外 还可为用户提供视频图像服务 实现一个城市或区县内的治安管理 交通管理 事故监控和应急指挥 实现企事业单位内部的安全监控 防火防盗 财产保护 如银行监控 校园监控 实现家庭用户 或中心企业内容报警监控录像 保证生命财产安全 银行系统 各营业网点及ATM机远程监控石油系统 危险环境 分散工作点的图像传输公共安全 网吧 娱乐场所 重点公众场所监控公路交通 高速公路各出入口的收费情况及收费站的图像传输质检 全国港口 码头及生产企业实现视频监控 对报关 检验和生产环节进行非现场监控 提高工作效率和工作满意度家庭监控 提供家庭安防 保姆监看 儿童监看等功能环境监测 旅游景点图像的实时发布 分散的环保点图像传输电力系统 无人值守电站的监视教育系统 远程教学 家教服务 幼儿园等家人关心的图像实时传输海关系统 重点地区的24小时监控连锁系统 公司管理层提高管理效率的全新工具 安全防范个人用户 宝宝在线 幼儿园监控 可以看到宝宝的娱乐饮食等情 网络视频监控应用 视频监控系统结构 视频监控系统格式及标准 分辨率 CIF 352 288QCIF 176 144VGA 640 480QVGA 320 240D1 720 576 网通宽世界技术规范 1 视频压缩采用MPEG4 H 264标准 2 音频压缩采用G 711 G 723 1 G 729 MP3标准 帧率 25fps码率 D1 1 5 2Mb sCIF 300 500Kb s 电信全球眼技术规范 1 视频编码格式 支持H 264或MPEG 4 2 音频编码格式 支持以下任何一种 G 711 G 722 G 723 1 G 728 G 729 MP3 3 图像分辨率应支持CIF到D1 4CIF可调 视频编码支持定码率和可变码率 实时码流可调节 如D1在768k至2M 流媒体访问 高扩展性 长时间访问 带宽恒定 流媒体访问前端摄像头 编码器或视频服务器采用流媒体方式访问存储设备 对存储性能要求有着不同与数据库和普通文件访问的特点 长时间访问多路视频长时间写入同一个存储设备 访问时间为7 24 365 带宽恒定摄像头 编码器或视频服务器采用恒定的流媒体方式访问存储设备 带宽要求为1 25秒的平均值 高扩展性容量需求巨大 存储扩展性能高 视频监控系统存储访问特点 存储系统的技术要求 大容量 按照标准每路视频都必须采用D1格式和定码流方式 D1格式流量 2Mb s 单路视频每天存储容量为 1路 2Mb s 3600s 8bit 24小时 21GB单路视频每月存储容量为 1路 2Mb s 3600s 8bit 24小时 30天 648GB100路视频每月存储容量为 100路 2Mb s 3600s 8bit 24小时 30天 64800GB 62TB400路视频每月存储容量为 400路 2Mb s 3600s 8bit 24小时 30天 253125GB 247TB1000路视频每月存储容量为 1000路 2M