视频编解码器技术要求H12640630修改.docx
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视频编解码器技术要求H12640630修改
广东省交通集团有限公司
高速公路联网监控系统
视频编解码器
技术要求(H.264)
广东省交通集团有限公司高速公路监控中心
广东新粤交通投资有限公司新粤智能交通研究院
1.设备参数要求
2.
1.1.编码器
视音频编码
视频编码标准
标准H.264,并转为标准TS流输出。
1.1.1视频编码基本要求
视频编码应支持H.264标准MainProfile的level3.0档次和级别及以上的国际标准,具体要求包括:
1)编码图像分辨率应同时支持QCIF、CIF、4CIF(或D1)几种分辨率,在信道带宽允许情况下单路视频画面必须采用4CIF(或D1)及以上分辨率;
2)
3)编码帧率应不小于25帧/秒,并可调整,支持跳帧编码;
4)
5)应支持逐行扫描和隔行扫描编码;
6)
7)GOP格式,至少应支持IPPP方式,IPPP方式中的I帧间隔应可调整,IPPP调整范围(不超过25);
8)
9)编码器应符合ISO/IEC11496的MPEG-4第10部分基本语法格式;
10)
11)熵编码方式至少应支持CAVLC、CABAC中的一种;
12)
13)支持LoopFilter环路滤波;
14)
15)支持整像素、1/2运动搜索和1/4运动搜索;
16)
1.1.2视频编码受限要求
为保证兼容性,编码器应对如下选项做出限制:
1)不支持FMO、ASO、RedundantSlice特性;
2)
3)NAL单元流不应包含取值范围为2到4的nal_unit_type,包括2与4;
4)
5)图像参数集中的参数weighted_pred_flag与weighted_bipred_idc的取值应该为0;
6)
7)图像参数集中slice_groups_minus1取值应该在0到7之间,包括0与7;
8)
9)各级Level的限制说明如表1。
10)
1.1.3视频编码码流封装要求
1、为保证码流解析的效率,对编码器产生的码流做如下限制:
1)
2)
3)
(1)每个GOP按顺序出现SPS、PPS、Islice和Pslice。
(2)逐行编码时每帧分划分为一个slice;隔行编码时每场划分为一个slice,比特流中应当出现AUD语法元素进行划界;其它划分方法不应出现。
(3)必须支持CBR和VBR两种码率控制方式,CBR码率波动不能超过15%。
2、为保证音视频流传输格式的兼容性,对编码器产生的码流做如下封装:
(1)按照ISO/IEC13818-1的要求,将NAL单元封装为TS流,每个TS包长188字节;
(2)将TS包作为UDP载荷,每个UDP报文中承载最大7个TS包;
(3)视频PID号为0x3A
(4)TS包头格式
H.264在逻辑结构上采用了视频编码(VLC)和网络提取层(NAL)分层设计的结构。
NAL数据单元由固定长度的NAL头和可变长度的NAL体构成。
具体格式如图所示:
1bit
2bit
5bit
可变长比特
禁止位
重要性指示位
NALU类型
NAL体数据
视频NAL数据单元格式
NAL头的禁止位在网络发现NAL单元有比特错时被置为1,以便接收端丢弃该单元;重要性指示位用于标志该NAL单元用于重建的重要性,值越大,越重要;NALU类型的值为1-12时由H.264使用,24-31留作它用。
NAL体数据是视频编码出来的原始比特流,其长度可变,一般是1帧的编码数据。
TS包的长度固定为188字节,包括4字节的包头、可变长度的调整头(可选)和包载净荷。
包头包括同步字节和数据包识别ID等,详细结构如图所示。
1B
1bit
1bit
1bit
13bit
2bit
1bit
1bit
4bit
同步字节
传输误码指示符
有效载荷单元起始指示符
优先
传输
包标
识符
传输控制标识
自适应标识
有效载荷标识
连续计
数器
TS包头格式
TS包的包载净荷所传送的信息主要包括4种类型:
A.视频、音频的ES包以及辅助数据;
B.
C.描述单路节目信息的节目映射表、描述多路节目信息的节目关联表、条件访问表;
D.
E.各种业务信息表
F.
G.数据广播信息、数据管道、同步、多协议封装等信息。
H.
(5)TS码流封装格式
TS视频码流采用UDP+TS+NAL格式封装,具体封装格式如图所示。
视频编码器输出原始数据流后,首先用NAL层工具,在码流前加上NAL包头,再按照TS封装方法,封装成固定长度的TS包,最后在TS包形成的TS流前依次加上UDP\IP\MAC协议进行传输。
NAL头
MAC头
IP头
UDP头
TS头
NAL体数据
视频TS流封装格式
音频采用UDP+TS封装,具体封装格式如图9所示,与视频复合传输。
音频数据经音频编码器编码后,按照TS封装方法,封装成固定长度的TS包在TS包形成的TS流前依次加上UDP\IP\MAC协议进行传输。
MAC头
IP头
UDP头
TS头
音频数据
音频TS流封装格式
音频编码标准
ISO/IEC11172-3(MPEG1audio)layer3、ITU-TG.711(同时支持)
音频上行PID号为0x4A,下行PID号为0x4B
视频参数
分辨率
标清范围:
176x144~640x720可调;
高清范围:
640x720~1920x1080可调
帧率
实时流:
25~30fps可调
存储流:
可调
速率
标清范围:
0.5~10.0Mbps可调。
高清范围:
2~20Mbps可调。
双码流组合
同时输出高低双码流,均可作为存储流与实时流。
高码流范围:
768K~4M可调;
低码流范围:
可调。
图像设置
压缩码率,色度,亮度,对比度,饱和度
音频参数
音频编码速率
32kbps,64kbps
音频采样速率
16bit,8/16kHz
音频流
双向,全双工/半双工
网络特性
网络接入方式
支持固定IP
支持网络协议
IPv4、TCP/IP、UDP、HTTP、RTP、RTCP、IGMP、Telnet、ICMP、ARP、SNMP
传输方式
单播、组播,每通道支持传输2路视频,一路用于实时监控,一路用于存储。
具有单播组播的启动与关闭功能。
针对网络、解码设备故障可能引起的编码视频数据网络广播,形成网络广播风暴,编码设备应具备广播风暴时的自动停止发送功能。
编码组播和点播发送数据,当没有解码端(解码器或软件)接受数据时,编码器可自动停止发送数据,减轻了通信网络的压力。
端到端延迟
<300ms
设备状态
提供设备故障报警(包括设备各种状态信息、故障信息、视频丢失信息、串口状态信息、网络端口流量信息等)
接口特性
视频输入
允许多路输入
音频输入
允许多路输入
串口
允许多个RS232或RS485串口,串口或可通过设置改变串口模式
以太网电口
允许多个10M/100M/1000M,全双工/自协商,RJ45接口
WEB设置
基本配置
网络配置和串口配置
管理配置
系统设置、时间日期设置、服务器设置和SNMP设置
业务配置
图像参数设置、时钟同步、叠加字符设置、媒体流发送设置、报警开关量联动设置
日志管理
日志导出(登录、配置、调用、状态)
系统维护
显示设备当前状态、配置管理、用户管理、密码管理、系统重启和软件升级、组播、单播流启动关闭
维护管理
调试模式
Telnet远程登录和RS232串口调试两种模式
升级
支持本地升级,远程Telnet和Web升级
1.2.解码器
1.3.
基于H.264标准
视音频解码
视频解码标准
1)视频解码应支持H.264标准的MainProfile的level3.0档次和级别及以上的国际标准,具体要求包括:
2)
3)能够解码显示分辨率从QCIF到4CIF(D1)的图像;
4)
5)能解码逐行扫描和隔行扫描方式编码的码流;
6)
7)支持IPPP、IBBP两种GOP结构,能够解码B帧;能够解码CAVLC和CABAC两种熵编码码流;
8)
9)至少支持1/2像素精度的运动向量和图像解码,运动向量范围大于16个像素;
10)
11)能够解码P帧中采用帧内方式编码的宏块;
12)
13)能够解码从16×16到4×4所有帧内和帧间编码模式;
14)
15)能够解码采用4×4和8×8整数变换编码的码流;
16)
17)支持去块滤波;
18)
19)支持标准H.264,能够识别视频TS并解码TS视频码流;能够识别音视频复合的TS码流,至少能够拆分出并解码音视频复合流中的视频码流;
音频解码标准
ISO/IEC11172-3(MPEG1audio)layer2/3,ITU-TG.711(同时支持)
视频参数
视频格式
自适应
图像分辨率
自适应
音频质量参数
音频编码速率
32kbps,64kbps
音频采样速率
16bit,8/16kHz
音频流
双向,半双工/全双工
网络特性
网络接入方式
支持固定IP
支持网络协议
UDP、HTTP、IGMP、Telnet、ICMP、ARP、SNMP
传输方式
单播和组播
端到端延迟
<300ms
设备状态
提供设备故障报警(包括设备各种状态信息含故障信息、视频丢失信息、串口状态信息、网络端口流量信息等)
接口特性
视频输出
允许多路输出
音频输出
允许多路输出
串口
允许多个RS232串口或RS485串口或可通过设置改变串口模式
以太网电口
允许多个10M/100M/1000M,全双工/自协商,RJ45接口
WEB设置
基本配置
网络配置和串口配置
管理配置
系统设置、时间日期设置、服务器设置和SNMP设置
业务配置
媒体流接收设置、时钟同步、报警开关量联动设置
日志管理
日志导出
系统维护
显示设备当前状态、配置管理、用户管理、密码管理、系统重启和软件升级
维护管理
调试模式
Telnet远程登录和RS232串口调试两种模式
升级
支持本地升级,远程Telnet和Web升级
3.功能要求
控制功能
●多厂家多型号矩阵控制
●
●多厂家多型号云台控制
●
●设备远程重启控制
●
●远程控制锁定,远程控制解锁
●
●抢占远程控制、释放远程控制
●
●音频控制
视频切换
编解码器可实现多对多随意切换,视频切换延时少于1秒。
云台控制
支持远程直接对云台进行控制或通过模拟矩阵对云台进行控制。
虚拟矩阵
编解码器可实现多对多随意切换,可实现云台PTZ控制。
媒体播放
●实时监控
●
●点播回放、条件搜索
●
●录像存储与播放
●
●屏幕抓拍
●
●本地下载及文件播放。
报警联动
●报警支持TCP、UDP网络传输协议或开关量输入接口。
●
●可以和报警子系统联动,进行联动图像切换、弹出、抓拍和录像。
●
●支持声、光、电报警。
提供预留的自定义报警接口,方便扩展。
设备网络管理
●提供一体化的设备系统管理软件。
●
●支持SNMP网管控制远程管理系统内的设备,及设备参数的设置和状态获取。
●
●提供设备故障报警(包括故障信息、视频丢失信息、串口状态信息、网络端口流量信息等)、定位分析功能。
●
●采用独立的网络管理模块设计,极易与第三方厂商的设备集成和网管软件集成。
●
●采用设备网络管理模块与监控业务功能模块分离的方式,方便其它厂家网管和设备的集成。
视频软解
支持软解图像抓拍功能。
提供可windows播放器播放的通用解码器插件(可同时解码标准的MPEG2,MPEG4,H.264流),不需要写任何程序(如VLC可播放任何标准视频流)。
设备控制
●设备控制支持标准的TCP和UDP通讯传输协议。
●
●提供设备底层UDP控制协议,客户端可直接与设备通讯。
互编互解互控
●在编码方式上必须采用H.264标准,转化为标准的TS流。
●
●在IP打包方式上必须采用标准UDP+TS包或RTP+TS包方式。
编码器能够对一个UDP包中的TS的数目加以限定(TS包长188、视频PID号为0x3A),同时解码器能够对其自适应。
在打包方式上不允许出现私有协议。
●
●联网的编解码器必须经过视频互编互解测试。
●
●支持标准的TCP、UDP网络传输协议。
对编解码器进行控制。
●
●编解码器必须能够支持组播功能,组播功能必须是基于IGMPv2协议的。
●
●编码器必须能够支持IP开关断功能,用来降低带宽和交换机的压力。
编码器的码率必须能够调节,以适应网络突发情况。
●
●编解码器的控制协议必须采用简单网络管理协议SNMP,能够对其MIB库进行有条件的公开。
必须能够采用SNMP通过网口远程对编解码器进行所有设备参数的修改和功能的控制,例如组播IP地址的修改,IP开关断,码率等。
4.技术支持
5.
●提供设备故障维护技术支持。
●
●提供设备升级业务技术支持。
●
●支持SNMP网管控制,方便远程维护。
●
●提供同一品牌内统一版本设备编程开发包。
●
●提供可windows播放器播放的通用解码器插件(可同时解码标准的MPEG2,MPEG4,H.264流)。
●
●提供终端软件开发DEMO程序及源码,DEMO程序需具备一切功能。
●
●提供编解码器底层提供设备底层UDP控制协议及中文说明。
●
●提供开发技术支持。
●
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- 视频 编解码器 技术 要求 H12640630 修改