码率、帧率、分辨率
为了了解视频的码率、帧率、分辨率。我们先来看看视频编码的基本原理:视频图像数据有极强的相关性,也就是说有大量的冗余信息。其中冗余信息可分为空域冗余信息和时域冗余信息。压缩技术就是将数据中的冗余信息去掉(去除数据之间的相关性),压缩技术包含帧内图像数据压缩技术、帧间图像数据压缩技术和熵编码压缩技术。视频文件一般涉及到三个参数:帧率、分辨率和码率。1、码率:把每秒显示的图片进行压缩后的数据量(单位时间内,单个录像通道所产生的数据量,其单位通常是
bps、Kbps或Mbps。)。影响体积,与体积成正比:码率越大,体积越大;码率越小,体积越小。 (体积=码率×时间) 帧率X分辨率=压缩前的每秒数据量(单位应该是若干个字节) 压缩比=压缩前的每秒数据量/码率 (对于同一个视频源并采用同一种视频编码算法,则:压缩比越高,画面质量越差。)可以根据录像的时间与位率估算出一定时间内的录像文件大小。 位率是一个可调参数,不同的分辨率模式下和监控场景下,合适的位率大小是不同的!

码率类型,共有两种——动态码率(VBR)和固定码率(CBR)。所谓动态码率是指编码器在对图像进行压缩编码的过程中,根据图像的状况实时调整码率高低的过程,例如当图像中没有物体在移动时,编码器自动将码率调整到一个较低的值。但当图像中开始有物体移动时,编码器又自动将码率调整到一个较高的值,并且实时根据运动的剧烈程度进行调整。这种方式是一种图像质量不变,数据量变化的编码模式。
固定码率是指编码器在对图像进行编码的过程中,自始至终采用一个固定的码率值,不论图像情况如何变化。这种方式是码率量不变,而图像质量变化的编码模式。在动态码率模式下,我们在硬盘录像机上设置的位率值称为“位率上限”。意思是我们人为设定一个编码码率变化的上限,可以低于,但不能高于。根据这个位率值,我们可以估算出一定时间内的存储容量的上限值。
在固定码率模式下,在硬盘录像机上设置的位率值就是编码时所使用的位率值,根据这个数值,我们可以精确地估算出一定时间内的存储容量。
2、分辨率
分辨率是决定位率(码率)的主要因素,不同的分辨率要采用不同的位率。总体而言,录像的分辨率越高,所要求的位率(码率)也越大,但并不总是如此,不同分辨率的合理的码率选择范围。所谓“合理的范围”指的是,如果低于这个范围,图像质量看起来会变得不可接受;如果高于这个范围,则显得没有必要,对于网络资源以及存储资源来说是一种浪费。
3、场景
监控的场景是设置码率时要考虑的第二个因素。在视频监控中,图像的运动剧烈程度还与位率有一定的关系,运动越剧烈,编码所要求的码率就越高。反之则越低。因此在同样的图像分辨率条件下,监控人多的场景和人少的场景,所要求的位率也是不同的。
4、存储空间
最后需要考量的因素是存储空间,这个因素主要是决定了录像系统的成本。位率设置得越高,画质相对会越好,但所要求的存储空间就越大。所以在工程实施中,设置合适的位率即可以保证良好的回放图像质量,又可以避免不必要的资源浪费。
5、帧率:每秒显示的图片数。影响画面流畅度,与画面流畅度成正比:帧率越大,画面越流畅;帧率越小,画面越有跳动感。由于人类眼睛的特殊生理结构,如果所看画面之帧率高于16的时候,就会认为是连贯的,此现象称之为视觉暂留。并且当帧速达到一定数值后,再增长的话,人眼也不容易察觉到有明显的流畅度提升了!
所谓“清晰”,是指画面十分细腻,没有马赛克。并不是分辨率越高图像就越清晰! 〖虻ニ担涸诼肼室欢ǖ那榭鱿,分辨率与清晰度成反比关系:分辨率越高,图像越不清晰,分辨率越低,图像越清晰。在分辨率一定的情况下,码率与清晰度成正比关系,码率越高,图像越清晰;码率越低,图像越不清晰。
D1:480i格式(525i):720×480(水平480线,隔行扫描),相当于我们所说的4CIF(720×576)
D3:1080i格式(1125i):1920×1080(水平1080线,隔行扫描)
1080P:对应的码率是3500kpbs
视频的清晰度与视频的码率是一一对应的,视频码率超过1024kbps的统称为超清视频
流畅:码率---256kbps,分辨率---480*360,俗称360P
高清:码率---512kbps,分辨率---640*480,俗称480P
超清:码率---1024kbps,分辨率---1280*720,俗称720P
如果视频文件为250MB,播放时长为30min,那么我们可以通过公式计算视频码率:视频码率=(视频文件大小*8)/时间,这里视频的码率的单位为(kbps),视频文件大小的单位为KB,时间单位为s,那么我们可得到视频的大小为1111kbps
常用压缩分辨率建议码率对照表(近似值) | |||||
分辨率 帧率 | 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 |
视音频数据存储空间对照表(单路) | ||||||||||||
阶数 | 码流 时间 | 小时 | 天 | 周 | 月 | 阶数 | 码流 时间 | 小时 | 天 | 周 | 月 | |
1 | 32Kbps | 14MB | 338MB | 2.3GB | 10GB | 13 | 448Kbps | 197MB | 4.6GB | 32.2GB | 138GB | |
2 | 48Kbps | 21MB | 500MB | 3.4GB | 15GB | 14 | 512Kbps | 225MB | 5.3GB | 37GB | 159GB | |
3 | 64Kbps | 28MB | 675MB | 4.6GB | 20GB | 15 | 640Kbps | 281MB | 6.6GB | 46.2GB | 198GB | |
4 | 80Kbps | 35MB | 845MB | 5.8GB | 25GB | 16 | 768Kbps | 337MB | 8GB | 56GB | 240GB | |
5 | 96Kbps | 42MB | 1GB | 7GB | 30GB | 17 | 896Kbps | 394MB | 9.2GB | 64.4GB | 276GB | |
6 | 128Kbps | 56MB | 1.3GB | 9.1GB | 39GB | 18 | 1024Kbps | 450MB | 10.5GB | 73.5GB | 315GB | |
7 | 160Kbps | 70MB | 1.6GB | 11.2GB | 48GB | 19 | 1280Kbps | 562MB | 13.2GB | 92.4GB | 396GB | |
8 | 192Kbps | 84MB | 2GB | 14GB | 60GB | 20 | 1536Kbps | 675MB | 15.8GB | 110.6GB | 474GB | |
9 | 224Kbps | 98MB | 2.3GB | 16GB | 70GB | 21 | 1792Kbps | 788MB | 18.5GB | 130GB | 555GB | |
10 | 256Kbps | 112MB | 2.6GB | 18.2GB | 78GB | 22 | 2048Kbps | 900MB | 21GB | 147GB | 630GB | |
11 | 320Kbps | 140MB | 3.3GB | 23GB | 100GB | 23 | 3072Kbps | 1.32GB | 32GB | 224GB | 960GB | |
12 | 384Kbps | 169MB | 4GB | 28GB | 120GB | 24 | 4096Kbps | 1.76GB | 42GB | 294GB | 1.23TB |