碼率、幀率、分辨率

為了了解視頻的碼率、幀率、分辨率。我們先來看看視頻編碼的基本原理：視頻圖像數(shù)據(jù)有極強的相關(guān)性，也就是說有大量的冗余信息。其中冗余信息可分為空域冗余信息和時域冗余信息。壓縮技術(shù)就是將數(shù)據(jù)中的冗余信息去掉（去除數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性），壓縮技術(shù)包含幀內(nèi)圖像數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)、幀間圖像數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)和熵編碼壓縮技術(shù)。視頻文件一般涉及到三個參數(shù)：幀率、分辨率和碼率。　　

1、碼率：把每秒顯示的圖片進行壓縮后的數(shù)據(jù)量(單位時間內(nèi)，單個錄像通道所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量，其單位通常是太原億維訊達安防監(jiān)控

bps、Kbps或Mbps。)。影響體積，與體積成正比：碼率越大，體積越大；碼率越小，體積越小。（體積=碼率×時間）　　幀率X分辨率=壓縮前的每秒數(shù)據(jù)量(單位應該是若干個字節(jié)) 　　壓縮比=壓縮前的每秒數(shù)據(jù)量/碼率（對于同一個視頻源并采用同一種視頻編碼算法，則：壓縮比越高，畫面質(zhì)量越差。）可以根據(jù)錄像的時間與位率估算出一定時間內(nèi)的錄像文件大小。　位率是一個可調(diào)參數(shù)，不同的分辨率模式下和監(jiān)控場景下，合適的位率大小是不同的�！�

碼率類型，共有兩種——動態(tài)碼率（VBR）和固定碼率（CBR）。所謂動態(tài)碼率是指編碼器在對圖像進行壓縮編碼的過程中，根據(jù)圖像的狀況實時調(diào)整碼率高低的過程，例如當圖像中沒有物體在移動時，編碼器自動將碼率調(diào)整到一個較低的值。但當圖像中開始有物體移動時，編碼器又自動將碼率調(diào)整到一個較高的值，并且實時根據(jù)運動的劇烈程度進行調(diào)整。這種方式是一種圖像質(zhì)量不變，數(shù)據(jù)量變化的編碼模式。　
　

固定碼率是指編碼器在對圖像進行編碼的過程中，自始至終采用一個固定的碼率值，不論圖像情況如何變化。這種方式是碼率量不變，而圖像質(zhì)量變化的編碼模式。在動態(tài)碼率模式下，我們在硬盤錄像機上設置的位率值稱為“位率上限”。意思是我們?nèi)藶樵O定一個編碼碼率變化的上限，可以低于，但不能高于。根據(jù)這個位率值，我們可以估算出一定時間內(nèi)的存儲容量的上限值。　
　

在固定碼率模式下，在硬盤錄像機上設置的位率值就是編碼時所使用的位率值，根據(jù)這個數(shù)值，我們可以精確地估算出一定時間內(nèi)的存儲容量。

2、分辨率 　　

分辨率是決定位率（碼率）的主要因素，不同的分辨率要采用不同的位率�？傮w而言，錄像的分辨率越高，所要求的位率（碼率）也越大，但并不總是如此，不同分辨率的合理的碼率選擇范圍。所謂“合理的范圍”指的是，如果低于這個范圍，圖像質(zhì)量看起來會變得不可接受；如果高于這個范圍，則顯得沒有必要，對于網(wǎng)絡資源以及存儲資源來說是一種浪費。
　　

3、場景 　　

監(jiān)控的場景是設置碼率時要考慮的第二個因素。在視頻監(jiān)控中，圖像的運動劇烈程度還與位率有一定的關(guān)系，運動越劇烈，編碼所要求的碼率就越高。反之則越低。因此在同樣的圖像分辨率條件下，監(jiān)控人多的場景和人少的場景，所要求的位率也是不同的。　
　

4、存儲空間 　　

最后需要考量的因素是存儲空間，這個因素主要是決定了錄像系統(tǒng)的成本。位率設置得越高，畫質(zhì)相對會越好，但所要求的存儲空間就越大。所以在工程實施中，設置合適的位率即可以保證良好的回放圖像質(zhì)量，又可以避免不必要的資源浪費。　　

5、幀率：每秒顯示的圖片數(shù)。影響畫面流暢度，與畫面流暢度成正比：幀率越大，畫面越流暢；幀率越小，畫面越有跳動感。由于人類眼睛的特殊生理結(jié)構(gòu)，如果所看畫面之幀率高于16的時候，就會認為是連貫的，此現(xiàn)象稱之為視覺暫留。并且當幀速達到一定數(shù)值后，再增長的話，人眼也不容易察覺到有明顯的流暢度提升了�！　�

　所謂“清晰”，是指畫面十分細膩，沒有馬賽克。并不是分辨率越高圖像就越清晰。　　簡單說：在碼率一定的情況下，分辨率與清晰度成反比關(guān)系：分辨率越高，圖像越不清晰，分辨率越低，圖像越清晰。在分辨率一定的情況下，碼率與清晰度成正比關(guān)系，碼率越高，圖像越清晰；碼率越低，圖像越不清晰。

D1：480i格式（525i）：720×480（水平480線，隔行掃描）,相當于我們所說的4CIF(720×576)

D3：1080i格式（1125i）：1920×1080（水平1080線，隔行掃描）

1080P:對應的碼率是3500kpbs

視頻的清晰度與視頻的碼率是一一對應的，視頻碼率超過1024kbps的統(tǒng)稱為超清視頻

流暢：碼率---256kbps，分辨率---480*360，俗稱360P

高清：碼率---512kbps，分辨率---640*480，俗稱480P

超清：碼率---1024kbps，分辨率---1280*720，俗稱720P

如果視頻文件為250MB，播放時長為30min，那么我們可以通過公式計算視頻碼率：視頻碼率=（視頻文件大小*8）/時間，這里視頻的碼率的單位為（kbps），視頻文件大小的單位為KB，時間單位為s，那么我們可得到視頻的大小為1111kbps

常用壓縮分辨率建議碼率對照表（近似值）
分辨率幀率	25 fps	22 fps	20 fps	18 fps	15 fps
1080P(1920×1080)	3Mbps-9Mbps	6144Kbps	5120Kbps	5120Kbps	4096Kbps
UXGA(1600×1200)	3Mbps-8Mbps	6144Kbps	5120Kbps	5120Kbps	4096Kbps
1600×912	3Mbps-7Mbps	4096Kbps	3072Kbps	3072Kbps	3072Kbps
1280×960	2Mbps-6Mbps	3072Kbps	3072Kbps	3072Kbps	2048Kbps
720P(1280×720)	2Mbps-6Mbps	3072Kbps	2048Kbps	2048Kbps	1792Kbps
VGA(640×480)	1280Kbps-1536Kbps	1280Kbps	1280Kbps	1024Kbps	896Kbps
4CIF(704×576)	1536Kbps-2048Kbps	1536Kbps	1280Kbps	1280Kbps	1024Kbps
2CIF(704×288)	768Kbps-1024Kbps	768Kbps	640Kbps	512Kbps	512Kbps
CIF(352×288)	512Kbps-768Kbps	512Kbps	512Kbps	384Kbps	320Kbps

　　　　　　　　　視音頻數(shù)據(jù)存儲空間對照表(單路)　　　

階數(shù)

碼流時間

小時

天

周

月

階數(shù)

碼流時間

小時

天

周

月

32Kbps

14MB

338MB

2.3GB

10GB

448Kbps

197MB

4.6GB

32.2GB

138GB

48Kbps

21MB

500MB

3.4GB

15GB

512Kbps

225MB

5.3GB

37GB

159GB

64Kbps

28MB

675MB

4.6GB

20GB

640Kbps

281MB

6.6GB

46.2GB

198GB

80Kbps

35MB

845MB

5.8GB

25GB

768Kbps

337MB

8GB

56GB

240GB

96Kbps

42MB

1GB

7GB

30GB

896Kbps

394MB

9.2GB

64.4GB

276GB

128Kbps

56MB

1.3GB

9.1GB

39GB

1024Kbps

450MB

10.5GB

73.5GB

315GB

160Kbps

70MB

1.6GB

11.2GB

48GB

1280Kbps

562MB

13.2GB

92.4GB

396GB

192Kbps

84MB

2GB

14GB

60GB

1536Kbps

675MB

15.8GB

110.6GB

474GB

224Kbps

98MB

2.3GB

16GB

70GB

1792Kbps

788MB

18.5GB

130GB

555GB

256Kbps

112MB

2.6GB

18.2GB

78GB

2048Kbps

900MB

21GB

147GB

630GB

320Kbps

140MB

3.3GB

23GB

100GB

3072Kbps

1.32GB

32GB

224GB

960GB

384Kbps

169MB

4GB

28GB

120GB

4096Kbps

1.76GB

42GB

294GB

1.23TB

技術(shù)支持

碼率、幀率、分辨率

碼率、幀率、分辨率