监控摄像头清晰度(分辨率)介绍
常见的视频图像画质有以下几种:
QCIF: 176*144;
CIF: 352*288; VCD画质
2CIF: 704*288;
4CIF(D1): 704*576; 即常说的D1,DVD画质
HALF D1:704*288;
WD1:960*576; 是在D1基础上提出的更清晰的适应宽屏的分辨率。
HD 720P:960*720或1280*720; 100万像素。
HD 1080P:1920*1080; 200万像素。
QCIF全称Quarter common intermediate format。QCIF是常用的标准化图像格式。在H.323协议簇中,规定了视频采集设备的标准采集分辨率。QCIF = 176×144像素。
CIF是常用的标准化图像格式(Common Intermediate Format)。在H.323协议簇中,规定了视频采集设备的标准采集分辨率。CIF = 352×288像素
CIF格式具有如下特性:
(1) 电视图像的空间分辨率为家用录像系统(Video Home System,VHS)的分辨率,即352×288。
(2) 使用非隔行扫描(non-interlaced scan)。
(3) 使用NTSC帧速率,电视图像的最大帧速率为30 000/1001≈29.97幅/秒。
(4) 使用1/2的PAL水平分辨率,即288线。
(5) 对亮度和两个色差信号(Y、Cb和Cr)分量分别进行编码,它们的取值范围同ITU-R BT.601。即黑色=16,白色=235,色差的最大值等于240,最小值等于16。
下面为5种CIF 图像格式的参数说明。参数次序为:
图象格式 亮度取样的象素个数(dx) 亮度取样的行数(dy) 色度取样的象素个数(dx/2) 色度取样的行数(dy/2)
sub-QCIF 128×96 64 48
QCIF 176×144 88 72
CIF 352×288 176 144
4CIF 704×576 352 288(即我们经常说的D1)
16CIF 1408×1152 704 576
分辨率是数字监控产品中一项重要的技术指标,它在很大程度上决定了产品的性能(清晰度、存储量、带宽)和价格。能够在不增加成本和数据容量的情况下,提高录像的回放图像画质,这样的分辨率是我们所需要的。
目前监控行业中主要使用QCIF、CIF、HALF D1、D1等几种分辨率,CIF录像分辨率是主流分辨率,绝大部分产品都采用CIF分辨率。目前市场接受CIF分辨率,主要理由有四点:
1、目前数码监控要求视频码流不能太高;
2、视频传输带宽也有限制;
3、使用HALF D1、D1分辨率可以提高清晰度,满足高质量的要求,但是以高码流为代价的。在现阶段,出现了众多D1的产品,但市场份额非常小;
4、采用CIF分辨率,信噪比在32db以上,一般用户是可以接受的,但不是理想的视频图像质量。目前业内人士正在尝试用HALF D1来寻求CIF、D1之间的平衡。
什么是DCIF?
经过研究发现一种更为有效的监控视频编码分辨率(DCIF),其像素为528×384。DCIF分辨率的是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528×384,528×384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。
什么是D1?
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),高清放松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。
VGA:480p格式(640*480)VGA支持在640X480的较高分辨率下同时显示16种色彩或256种灰度,同时在320X240分辨率下可以同时显示256种颜色。
40万像素相当于D1标准:720x480
100万像素相当于D4标准:1280×720
130万像素相当于D5标准:1920x1080
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,并不是民用级别的,上面所给出的60HZ只是理想状态下的场频,而它的行频为67.5KHZ,目前还没有如此高行频的电视问 世,实际在专业领域里1080P的场频只有24HZ,25HZ和30HZ。
需要指出的一点是,D端子是日本独有的特殊接口,国内电视几乎没有带这种接口的,最多的是色差接口,而色差接口最多支持到D4,理论上肯定没有HDMI(纯数字信号,支持到1080P)的最高清晰度高,但在1920:1080以下分辨率的电视机上,一般也没有很大差别。
国内主流的硬盘录像机(DVR,Digital Video Recording)采用什么分辨率?怎样计算硬盘容量?
国内主流的硬盘录像机采用两种分辨率:CIF和4CIF(D1),分为两种型号。
硬盘录像机常见的路数有1路、2路、4路、8路、9路、 12路和16路。最大可以连接8块硬盘,总容量可高达1.6TV,如果采用CIF分辨率,通常计算硬盘录像机的录像的硬盘容量为180MB~250MB/小时,通常情况下取值200MB/小时;如果是D1的分辨率每小时录像需要的硬盘容量为 720MB~1000MB/小时,通常情况下为了减少硬盘的容量可以按照500MB/小时计算,帧率智能设置比25fps少一些,码流也要少一些!
16路CIF格式24小时不间断录像30天所需硬盘容量?
16路×200M×24小时×30天÷1024M = 2250G,约2.2T
H.264 硬盘录像机硬盘空间占用计算方法
A:每小时每个通道所占硬盘空间计算公式:[视频码率(128-2048)/8*3600]/1024
例如:若码率设置为512K,那么每个小时每个视频通道所占硬盘空间如下:
[512/8*3600]/1024=225MB
B:每天每个通道所占空间[GB]:A*24
例如:若码率设置为512K,那么每个小时每个视频通道每天所占硬盘空间如下:
[225MB*24]/1024=5.2734G
C:16路硬盘录像机一天所占空间:B*16
例如:按16路的硬盘录像机设录像码流为固定512K时,一天所占的空间如下:
16*5.2734G=84.3744GB 若按1000G一个硬盘,录像资料需要存储30天计算,则需要如下几个硬盘:
[30*84.3744GB]/[1000*0.9]=2.8个
目前市场主流码流支持1-25帧可调,支持CIF\QCIF格式显示,QCIF主要用于手机显示。
视频的大小、分辨率和占用的带宽多少是怎么计算的?
视频大小与数据流量有关系:流量大概1=4CIF=4QCIF,带宽大小直接与流量有关系!
基于Flash技术流量:
QCIF一般流量为6-8K左右,根据需要可调整,一般应用于手机
CIF一般流量为10-40K左右,根据需要可调整,应用于网络视频
D1一般流量为80-120K左右,根据需要可调整,应用于监控
按CIF格式视频监控的流量:
每分钟流量:30KBps*60/1024=1.7578125MB
每小时流量:1.7578125MB*60=105.46875MB
每天流量:105.46875MB*24/1024=2.471923828125GB
如:26路监控点数据要求存储期一个月则为:2.471923828125GB*26*30=1928.1005859375GB/1024=1.88T
基于H264技术流量比Flash技术数据量大一倍!
带宽可根据信息点(访问用户数)上面数据量计算(上\下行带宽一样大)
常见摄像头:
海康模拟半球摄像机(约60万像素):DS-2CC51A2P
700TVL 1/3" CCD日夜型半球摄像机
海康130万像素半球型网络摄像机:DS-2CD2110(D)-I
130万1/3" CMOS ICR日夜型半球网络摄像机
常见硬盘录像机:
海康DVR模拟硬盘录像机:DS-8104/08/16HE-SH
网络硬盘录像机
第1、5、9、13通道支持WD1/4CIF/2CIF/CIF/QCIF实时编码,其余通道支持CIF/QCIF实时编码,或者全部通道支持2CIF/CIF/QCIF实时编码
支持 HDMI、VGA、CVBS 同时输出
支持最大16路同步回放及多路同步倒放
海康NVR网络硬盘录像机:DS-8608/8616/8632/8664N-E8
DS-8600系列高清网络录像机(NVR)