视频基础培训.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,视频基础知识培训,文件级别：,UIT,内部,2008-7-24,主讲人：冯凯,基础知识,视频监控,网络视频,内容提纲,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,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,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,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：,CIF,25,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,-1440,1440*1080(1152)*30(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,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,4,4,整数变换、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。,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/s,有效可用带宽,0,20s,100M,200M,150M,0,20s,100,个,1/25s,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。,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,;,基础知识,视频监控,网络视频,内容提纲,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，分布存储，集中管理，结构简单，便于联网,起步阶段,报警喇叭,视频矩阵,副控,电视墙,监视器,主控,视频监控发展历程,-1,硬盘录像机,视频分配器,视频监控发展历程,-2,视频监控发展历程,-2.5,视频监控发展历程,-3,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,银行系统,-,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，可以看到宝宝的娱乐饮食等情,网络视频监控应用,视频监控系统结构,集中存储 集中管理,数据集中存储在一个设备上、结构简单、流程简单、存储设备档次高、成本高。,分布存储 分布管理,数据存储在多个设备上、存储设备档次低、成本低、数据安全性高、系统结构灵活、管理和流程控制复杂。,分布存储 集中管理,数据分布在多个存储上，采用统一的管理平台，实现跨存储节点管理，数据安全性高，结构灵活、易升级、高扩充性,独立,DVR,存储,FC,集中存储,应用存储,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：,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),；,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,视频监控系统存储访问特点,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,平安城市监控网络组织结构 （三级联网）,派出所,市局,派出所,派出所,分局（县局）,派出所,分局（县局）,当前监控系统拓扑图 派出所,当前监控系统拓扑图 分局,当前监控系统拓扑图 市局,基础知识,视频监控,网络视频,内容提纲,网络视频系统（,IPTV,原理图）,网络视频系统,主要概念,直播和点播,热点节目,P2P,CDN,内容分发网络,Thank You,个人博客：,