视频分辨率介绍
分辨率有很多种,我们在视频监控领域听到的视频分辨率实际上是图像分辨率。
图像分辨率:
图像分辨率(Image Resolution):指图像中存储的信息量。这种分辨率有多种衡量方法,典型的是以每英寸的像素数(PPI)来衡量。图像分辨率和图像尺寸的值一起决定文件的大小及输出质量,该值越大图形文件所占用的磁盘空间也就越多。图像分辨率以比例关系影响着文件的大小,即文件大小与其图像分辨率的平方成正比。如果保持图像尺寸不变,将图像分辨率提高一倍,则其文件大小增大为原来的四倍。
目前常见视频分辨率
分辨率(像素) QCIF 176×144 CIF 352×288 DCIF 528*384 Half D1 702*288 D1(4 CIF) 702*576 Full D1 720×576
视频分辨率的基本情况:
由于在同一压缩格式下,其分辨率越高,占用的带宽以及存储空间就越大。所以我们应该根据实际需求的不同,向用户推荐不同的分辨率进行传输和存储。
一般来说,Full D1(D1)具有最清晰的画质,在高端视频监控领域(如国家安全机关、信息分析中心)会不考虑成本,采用该分辨率进行视频采集。
而QCIF由于其过低的分辨率,使得画面及时在模拟监视器上显示都不是很清晰,所以现在基本上就是在测试设备的时候采用。
CIF在九十年代曾经是非常流行的视频监控分辨率,但是随着近年来网络、存储、服务器技术的飞速发展以及视频监控需求的不断提升,人们已经渐渐不再满足于CIF的分辨率。
由于CIF渐渐不能满足现有的需求,而D1又占用过大的带宽和存储空间。所以就衍生了2CIF(Half D1)和DCIF这两种格式。
Half D1虽然在码流上降低了不少,但是由于其分辨率(702×288)导致了他相对于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。所以近期大家更多的选择应用DCIF模式。
DCIF分辨率(528×384)的视频图像来历是将奇、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的像素数正好是CIF像素数的两倍,为了与常说的2CIF(704×288)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。
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CIF和4CIF,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。
MPEG-4与H.264的码流计算
标准计算方法
标准计算方法为(TB):码率(Kb/S)*时间(S)/8/1000^3
码率表(以下均为25帧/秒的数据)
分辨率(像素) | MPEG-4(默认值) | H.264(默认值) | |
QCIF | 176×144 | 500Kb/S | 500Kb/S* |
CIF | 352×288 | 800Kb/S | 800Kb/S* |
DCIF | 528*384 | ||
Half D1 | 702*288 | ||
D1(4 CIF) | 702*576 | 2000Kb/S | 2000Kb/S* |
Full D1 | 720×576 |
实测使用空间
QCIF 184M/H
CIF 270M/H
D1 810M/H
帧
所谓帧简单的说就是一张图片。医学已证明,人类具有“视觉暂留”的特性,就是说人的眼睛看到一幅画或一个物体后,在1/24秒内不会消失。利用这一原理,在一幅画还没有消失前播放出下一幅画,就会给人造成一种流畅的视觉变化效果。所以当一秒钟播放达到24帧的时候就会形成连续的视频流。所以目前广泛采用的视频流格式中,PAL采用的是25帧/秒,而NTSC则是将近30帧/秒。
由于帧数越多占用的带宽和存储空间越大,所以在实际应用中,我们可以适当降低传输帧数。一般来说,15帧/秒可以在视觉上不产生停顿现象(画面变化不剧烈的情况下)。