视频基础培训.ppt

1、Page 1,视频基础知识培训,文件级别：UIT内部 2008-7-24,主讲人：冯凯,Page 2,基础知识 视频监控 网络视频,内容提纲,Page 3,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,Page 4,视频格式,ASF Advanced Streaming format 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 VCD AVI AVI （Audio Video Interleave ）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

2、的诞生到现在 MPEG4 的出台。 QuickTime REAL VIDEO REAL VIDEO （RA、RAM）定位视频流应用方面,Page 5,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：CIF25或30帧/秒、288行*360列或240行*352列、8位量化 音频：IIII层，声道双-单声道、立体声、联合立体声 应用：VCD MPEG-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-14401440*1080(1152)*3

3、0(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、HDTV MPEG-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：264kb/s 应用：可视电话、电视会议、网络流媒体、移动视频通信,Page 6,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

4、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44整数变换

5、、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。,Page 7,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/s 1000路*2Mb/s/8 =250MB/

6、s,Page 8,有效可用带宽,0,20s,1/25s,Page 9,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

7、。,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;,Page 10,基础知识 视频监控 网络视频,内容提纲,Page 11,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

8、储，集中管理，结构简单，便于联网 起步阶段,Page 12,视频监控发展历程-1,Page 13,视频监控发展历程-2,Page 14,视频监控发展历程-2.5,Page 15,视频监控发展历程-3,Page 16,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,Page 17,银行系统-

9、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，

10、可以看到宝宝的娱乐饮食等情,网络视频监控应用,Page 18,视频监控系统结构,Page 19,视频监控系统格式及标准,分辨率： CIF: 352*288 QCIF: 176*144 VGA: 640*480 QVGA: 320*240 D1: 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/s CIF: 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：

11、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)；,Page 20,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

12、控系统存储访问特点,Page 21,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=648GB 100路视频每月存储容量为： 100路*（2Mb/s*3600s）/8bit*24小时*30天=64800GB=62TB 400路视频每月存储容量为： 400路*（2Mb/s*3600s）/8bit*24小时*30天=253125GB=247TB 1000路视频每月存储容量为： 1000路*（2Mb/s*3600s）/8bit*24小时*30天=648000GB=620TB,Page 22,平安城市监控网络组织结构 （三级联网）,P