1080P720P4CIFCIF所需要的理论带宽.docx
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1080P720P4CIFCIF所需要的理论带宽
1
、首先计算720P
(
1280
×
720
)单幅图像照片的数据量
每像素用
24
比特表示,则:
720P
图像照片的原始数据量
=1280
×
720
×
24/8/1024
=
2700
KByte
2
、计算视频会议活动图像的数据量
国内
PAL
活动图像是每秒传输
25
帧。
数字动态图像是由
I
帧
/B
帧
/P
帧构成。
其中
I
帧是参考帧:
可以认为是一副真实的图像照片。
B
帧和
P
帧可简单理解为预测帧,
主要是图像的增量变化数
据,数据量一般较小。
极限情况下,
25
帧均为
I
帧,即每帧传输的图像完全不同。
则:
720P
活动图像的每秒传输的极限数据量
=2700KByte
×
25=67500KByte/S
转换成网络传输
Bit
流
=67500
×
8=540000Kbit/S
,即
528M
的带宽。
在实际视频会议应用中,
由于有固定场景,
因此以传输增量数据为主
(传输以
B
帧和
P
帧为主)
,
一般在
10%-40%
之间,
40%
为变化较多的会议场景。
计算如下:
增量数据在
10%
的情况下,原始数据量
=2700KByte
×
10%
×
24
×
+2700KByte=9180
KByte/s=72Mbit/s
增量数据在
20%
的情况下,原始数据量
=2700KByte
×
20%
×
24
×
+2700KByte=15660
KByte/s=123Mbit/s
增量数据在
40%
的情况下,原始数据量
=2700KByte
×
40%
×
24
×
+2700KByte=28620
KByte/s=224Mbit/s
3
、
H.264
压缩比
H.264
最大的优势是具有很高的数据压缩比率,
在同等图像质量的条件下,
H.264
的压缩比是
MPEG-2
的
2
倍以上,是
MPEG-4
的
1.5
~
2
倍。
举个例子,原始文件为
88GB
,采用
MPEG-2
压缩后
为
3.5GB
,
压缩比为
25
∶
1
,
而采用
H.264
压缩后为
1.1GB
,
从
88GB
到
1.1GB
,
H.264
的压缩比达
到惊人的
80
∶
1
。
4
、采用
H.264
压缩后的净荷数据量
视频会议中都对原始码流进行编解码压缩,采用
H.264
。
压缩比取
80
:
1
。
计算如下:
在
10%
的情况下,压缩后的净荷数据量
=72/80=0.9Mbit/s
在
20%
的情况下,压缩后的净荷数据量
=123/80=1.6Mbit/s
在
40%
的情况下,压缩后的净荷数据量
=224/80=2.8Mbit/s
5
、采用
H.264
压缩后的传输数据量
加上网络开销,传输数据量
=
净荷数据量
*1.3
在
10%
的情况下,压缩后的传输数据量
=0.9*1.3=1.17Mbit/s
在
20%
的情况下,压缩后的传输数据量
=1.6*1.3=2.08Mbit/s
在
40%
的情况下,压缩后的传输数据量
=2.8*1.3=3.64Mbit/s
6
、厂商情况
部分厂商宣传的
1M720P
超高清应用,有诸多使用限制。
如宝利通在其《
HDX
管理员指南》
P56
中明确指出:
“
在将视频质量设置为“清晰度”时,系统将以
1Mbps
或更高速率发送
HD
视频。
在将视频质量设置为“动作”时,系统将以
2Mbps
或更高速率发送
HD
视频。
”
宝利通对于“清晰度”和“动作”的定义:
•
清晰度
-
图像将会很清晰,
但在低呼叫速率下有中到大量动作时,
可能导致丢失某些帧。
清晰度只能用于点对点
H.263
和
H.264
呼叫。
•
动作
-
该设置用来显示人物或其它带有动作的视频。
经过计算和实际应用,
1M
带宽无法满足流畅的
720P
超高清动态应用。
超高清视频会议所需带宽分析
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1080P、720P、4CIF、CIF所需要的理论带宽【转】
在视频监控系统中,对存储空间容量的大小需求是与画面质量的高低、及视频线路等都有很大关系。
下面对视频存储空间大小与传输带宽的之间的计算方法做以先容。
比特率是指每秒传送的比特(bit)数。
单位为bps(BitPerSecond),比特率越高,传送的数据越大。
比特率表示经过编码(压缩)后的音、视频数据每秒钟需要用多少个比特来表示,而比特就是二进制里面最小的单位,要么是0,要么是1。
比特率与音、视频压缩的关系,简单的说就是比特率越高,音、视频的质量就越好,但编码后的文件就越大;假如比特率越少则情况恰好相反。
码流(DataRate)是指视频文件在单位时间内使用的数据流量,也叫码率,是视频编码中画面质量控制中最重要的部分。
同样分辨率下,视频文件的码流越大,压缩比就越小,画面质量就越高。
上行带宽就是本地上传信息到网络上的带宽。
上行速率是指用户电脑向网络发送信息时的数据传输速率,比如用FTP上传文件到网上往,影响上传速度的就是“上行速率”。
下行带宽就是从网络上下载信息的带宽。
下行速率是指用户电脑从网络下载信息时的数据传输速率,比如从FTP服务器上文件下载到用户电脑,影响下传速度的就是“下行速率”。
不同的格式的比特率和码流的大小定义表:
传输带宽计算:
比特率大小×摄像机的路数=网络带宽至少大小;
注:
监控点的带宽是要求上行的最小限度带宽(监控点将视频信息上传到监控中心);监控中心的带宽是要求下行的最小限度带宽(将监控点的视频信息下载到监控中心);例:
电信2Mbps的ADSL宽带,50米红外摄像机理论上其上行带宽是512kbps=64kb/s,其下行带宽是2Mbps=256kb/。
例:
监控分布在5个不同的地方,各地方的摄像机的路数:
n=10(20路)1个监控中心,远程监看及存储视频信息,存储时间为30天。
不同视频格式的带宽及存储空间大小计算如下:
地方监控点:
CIF视频格式每路摄像头的比特率为512Kbps,即每路摄像头所需的数据传输带宽为512Kbps,10路摄像机所需的数据传输带宽为:
512Kbps(视频格式的比特率)×10(摄像机的路数)≈5120Kbps=5Mbps(上行带宽)
即:
采用CIF视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为5Mbps;
D1视频格式每路摄像头的比特率为1.5Mbps,即每路摄像头所需的数据传输带宽为1.5Mbps,10路摄像机所需的数据传输带宽为:
1.5Mbps(视频格式的比特率)×10(摄像机的路数)=15Mbps(上行带宽)
即:
采用D1视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为15Mbps;
720P(100万像素)的视频格式每路摄像头的比特率为2Mbps,即每路摄像头所需的数据传输带宽为2Mbps,10路摄像机所需的数据传输带宽为:
2Mbps(视频格式的比特率)×10(摄像机的路数)=20Mbps(上行带宽)
即:
采用720P的视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为20Mbps;
1080P(200万像素)的视频格式每路摄像头的比特率为4Mbps,浙江监控批发网络编码板即每路摄像头所需的数据传输带宽为4Mbps,10路摄像机所需的数据传输带宽为:
4Mbps(视频格式的比特率)×10(摄像机的路数)=40Mbps(上行带宽)
即:
采用1080P的视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为40Mbps;
监控中心:
CIF视频格式的所需带宽:
512Kbps(视频格式的比特率)×50(监控点的摄像机的总路数之和)=Kbps=25Mbps(下行带宽)
即:
采用CIF视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少25Mbps
D1视频格式的所需带宽:
1.5Mbps(视频格式的比特率)×50(监控点的摄像机的总路数之和)=75Mbps(下行带宽)
即:
采用D1视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少75Mbps
720P(100万像素)的视频格式的所需带宽:
2Mbps(视频格式的比特率)×50(监控点的摄像机的总路数之和)=100Mbps(下行带宽)
即:
采用720P的视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少100Mbps
1080P(200万像素)的视频格式的所需带宽:
4Mbps(视频格式的比特率)×50(监控点的摄像机的总路数之和)=200Mbps(下行带宽)
即:
采用1080P的视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少200Mbps
存储空间计算:
码流大小(单位:
kb/s;即:
比特率÷8)×3600(单位:
秒;1小时的秒数)×24(单位:
小时;一天的时间长)×30(保存的天数)×50(监控点要保存摄像机录像的总数)÷0.9(磁盘格式化的损失10%空间)=所需存储空间的大小(注:
存储单位换算1TB=1024GB;1GB=1024MB;1MB=1024KB)
50路存储30天的CIF视频格式录像信息的存储空间所需大小为:
64×3600×24×30×50÷0.9=8789.1GB≈9TB
50路存储30天的D1视频格式录像信息的存储空间所需大小为:
192×3600×24×30×50÷0.9=.2GB≈26TB
50路存储30天的720P(100万像素)视频格式录像信息的存储空间所需大小为:
256×3600×24×30×50÷0.9=.3GB≈35TB
256×3600×24×15×100÷0.9=.3GB≈32TB
256×3600×24×15×3÷0.9=.3GB≈1TB
50路存储30天的1080P(200万像素)视频格式录像信息的存储空间所需大小为:
512×3600×24×30×50÷0.9=.5GB≈69TB
- 配套讲稿:
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