全球速讯:视频编码中画面质量控制中最重要的部分——DataRate

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1. 基本概念


(资料图)

码流:码流(Data Rate)是指视频文件在单位时间内使用的数据流量,也叫码率或码流率,是视频编码中画面质量控制中最重要的部分,一般我们用的单位是Kb/s或者Mb/s。一般来说同样分辨率下,视频文件的码流越大,压缩比就越小,画面质量就越高。码流越大,说明单位时间内取样率越大,数据流,精度就越高,处理出来的文件就越接近原始文件,图像质量越好,画质越清晰,要求播放设备的解码能力也越高。

比特率:是指每秒传送的比特(bit)数。单位为bps(BitPerSecond),比特率越高,传送的数据越大。比特率表示经过编码(压缩)后的音、视频数据每秒钟需要用多少个比特来表示,而比特就是二进制里面最小的单位,要么是0,要么是1。比特率与音、视频压缩的关系,简单的说就是比特率越高,音、视频的质量就越好,但编码后的文件就越大;假如比特率越少则情况恰好相反。

帧率:一帧就是一副静止的画面,连续的帧就形成动画,如电视图象等。我们通常说帧数,简单地说,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,通常用fps(Frames Per Second)表示。每一帧都是静止的图象,快速连续地显示帧便形成了运动的假象。高的帧率可以得到更流畅、更逼真的动画。每秒钟帧数 (fps) 愈多,所显示的动作就会愈流畅。

分辨率:视频分辨率是指视频成像产品所成图像的大小或尺寸。常见的视像分辨率有352×288,176×144,640×480,1024×768。在成像的两组数字中,前者为图片长度,后者为图片的宽度,两者相乘得出的是图片的像素,长宽比一般为4:3.  目前监控行业中主要使用Qcif(176×144)、CIF(352×288)、HALF D1(704×288)、D1(704×576)等几种分辨率。

D1是数字电视系统显示格式的标准,共分为以下5种规格:

D1:480i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)

D2:480P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

D3:1080i格式(1125i):1920×1080(水平1080线,隔行扫描),高清方式采用最多的一种分辨率,分辨率为1920×1080i/60Hz,行频为33.75kHz

D4:720p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

D5:1080p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。

2. 宽带术语

上行带宽就是本地上传信息到网络上的带宽。

上行速率是指用户电脑向网络发送信息时的数据传输速率,比如用FTP上传文件到网上往,影响上传速度的就是“上行速率”。下行带宽就是从网络上下载信息的带宽。

下行速率是指用户电脑从网络下载信息时的数据传输速率,比如从FTP服务器上文件下载到用户电脑,影响下传速度的就是“下行速率”。

3. 计算公式

(1)码率计算公式

码率=采样率 X 位深度 X 声道

(2)文件大小

文件大小=码率 X 时长 注:此计算公式对未压缩的wav格式文件有效,不适用于mp3等被压缩的文件。

(3)几点原则

a. 码率和质量成正比,但是文件体积也和码率成正比。这是要牢记的;

b. 码率超过一定数值,对图像的质量没有多大影响;

c. 如果是1M的宽带,在网上只能看不超过1024kbps的视频,超过1024kbps的视频只能等视频缓冲才能顺利观看。

一个视频文件的大小为5.86M,播放时长为3分7秒:

1,该文件对应的码流就是

5.86 * 1024 * 1024 * 8 / (3 * 60 + 7) =262872.95657754bps

2,10M独享带宽能支撑的同时在线人数

10* 1024 * 1024 / 262872.95657754 =39.889078498294

3,支撑1000人同时在线的系统最少需要的带宽数为

262872* 1000 / (1024 * 1024) = 250.69427490234M

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