视频基础培训课件

United Information Technology Co.,Ltd.视频基础知识培训视频基础知识培训文件级别：UIT内部2008-7-24主讲人：冯凯主讲人：冯凯视频基础知识培训文件级别：UIT内部主讲人：冯凯United Information Technology Co.,Ltd.基础知识基础知识视频监控视频监控网络视频网络视频内容提纲内容提纲基础知识内容提纲United Information Technology Co.,Ltd.视频应用类型电影电视（制作、播出）网络视频（IPTV、视频点播）视频监控视频应用类型电影电视（制作、播出）United Information Technology Co.,Ltd.视频格式ASFAdvanced 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 VCDAVIAVI（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。QuickTimeREAL VIDEOREAL VIDEO（RA、RAM）定位视频流应用方面视频格式ASFAdvanced Streaming forUnited Information Technology Co.,Ltd.视频格式视频格式-MPEG-MPEG标准系列标准系列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：CIF25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：VCDMPEG-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-14401440*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、HDTVMPEG-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-MPEG标准系列MPEG-1低分辨率数字视频编United Information Technology Co.,Ltd.视频格式视频格式-H.26x-H.26x标准标准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.264:1.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。2.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。3.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。4.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。5.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44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。视频格式-H.26x标准H.261为在综合业务数字网(IUnited Information Technology Co.,Ltd.码率和带宽码率和带宽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/s1路*2Mb/s/8=0.25MB/s1000路*2Mb/s/8=250MB/s码率和带宽HDV，高清编辑制作码率为25Mb/s；1路*2MUnited Information Technology Co.,Ltd.有效可用带宽有效可用带宽020s100M200M150M020s100个1/25s1/25s有效可用带宽020s100M200M150M020s100个United Information Technology Co.,Ltd.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;帧和帧率I帧:帧内编码帧 P帧:前向预测编码帧。B帧:United Information Technology Co.,Ltd.基础知识基础知识视频监控视频监控网络视频网络视频内容提纲内容提纲基础知识内容提纲United Information Technology Co.,Ltd.视频监控行业飞速发展视频监控行业飞速发展智能监控智能监控第第1 1代：模拟信号监控系统代：模拟信号监控系统全模拟信号，简单图像监控，模拟磁带存储第第2 2代：为代：为DVRDVR为核心的半数字监控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逐步被网络监控取代第第2.52.5代：以代：以DVSDVS为核心的网络监控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目前正在广泛应用第第3 3代：智能数字监控代：智能数字监控IP存储架构，分布存储，集中管理，结构简单，便于联网起步阶段起步阶段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United Information Technology Co.,Ltd.报警喇叭报警喇叭视频矩阵视频矩阵副控副控电视墙电视墙监视器监视器主控主控视频监控发展历程视频监控发展历程-1-1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-1United Information Technology Co.,Ltd.硬盘录像机硬盘录像机视频分配器视频分配器视频监控发展历程视频监控发展历程-2-2硬盘录像机视频分配器视频监控发展历程-2United Information Technology Co.,Ltd.视频监控发展历程视频监控发展历程-2.5-2.5视频监控发展历程-2.5United Information Technology Co.,Ltd.视频监控发展历程视频监控发展历程-3-3视频监控发展历程-3United Information Technology Co.,Ltd.视频监控系统分类视频监控系统分类1 12 23 34 4个人用户个人用户企事业单位企事业单位全球眼全球眼 宽世界宽世界平安城市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，保证生命财产安全视频监控系统分类系统类型1234个人用户企事业单位全球眼 宽United Information Technology Co.,Ltd.17可编辑17可编辑United Information Technology Co.,Ltd.银行系统银行系统-各营业网点及各营业网点及ATMATM机远程监控机远程监控石油系统石油系统-危险环境、分散工作点的图像传输危险环境、分散工作点的图像传输公共安全公共安全-网吧、娱乐场所、重点公众场所监控网吧、娱乐场所、重点公众场所监控公路交通公路交通-高速公路各出入口的收费情况及收费站的图像传输高速公路各出入口的收费情况及收费站的图像传输质质 检检-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行非现场监控，提高工作效率和工作满意度家庭监控家庭监控-提供家庭安防、保姆监看、儿童监看等功能提供家庭安防、保姆监看、儿童监看等功能环境监测环境监测-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电力系统-无人值守电站的监视无人值守电站的监视教育系统教育系统-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海关系统-重点地区的重点地区的2424小时监控小时监控连锁系统连锁系统-公司管理层提高管理效率的全新工具、安全防范公司管理层提高管理效率的全新工具、安全防范个人用户个人用户-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网络视频监控应用银行系统-各营业网点及ATM机远程监控网络视频监控应United Information Technology Co.,Ltd.视频监控系统结构视频监控系统结构集中存储集中存储 集中管理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。分布存储分布存储 分布管理分布管理 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。分布存储分布存储 集中管集中管理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、高扩充性独立独立DVR存储存储FC集中存储集中存储应用存储应用存储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、United Information Technology Co.,Ltd.视频监控系统格式及标准视频监控系统格式及标准分辨率：分辨率：CIF:352*288QCIF:176*144 VGA:640*480QVGA:320*240 D1:720*576，网通宽世界技术规范：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：帧率：25fps 码率：码率：D1:1.5-2Mb/s CIF:300-500Kb/s电信全球眼技术规范：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)；视频监控系统格式及标准分辨率：网通宽世界技术规范：帧率：2United Information Technology Co.,Ltd.流媒体访问流媒体访问高扩展性高扩展性长时间访问长时间访问带宽恒定带宽恒定流媒体访问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视频监控系统存储访问特点流媒体访问高扩展性长时间访问带宽恒定流媒体访问长时间访问带宽United Information Technology Co.,Ltd.存储系统的技术要求存储系统的技术要求大容量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=648GB100路视频每月存储容量为：100路*（2Mb/s*3600s）/8bit*24小时*30天=64800GB=62TB400路视频每月存储容量为：400路*（2Mb/s*3600s）/8bit*24小时*30天=253125GB=247TB1000路视频每月存储容量为：1000路*（2Mb/s*3600s）/8bit*24小时*30天=648000GB=620TB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 United Information Technology Co.,Ltd.平安城市监控网络组织结构平安城市监控网络组织结构 （三级联网）（三级联网）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United Information Technology Co.,Ltd.当前监控系统拓扑图 派出所当前监控系统拓扑图 派出所United Information Technology Co.,Ltd.当前监控系统拓扑图 分局当前监控系统拓扑图 分局United Information Technology Co.,Ltd.当前监控系统拓扑图 市局当前监控系统拓扑图 市局United Information Technology Co.,Ltd.基础知识基础知识视频监控视频监控网络视频网络视频内容提纲内容提纲基础知识内容提纲United Information Technology Co.,Ltd.网络视频系统（IPTV原理图）网络视频系统（IPTV原理图）United Information Technology Co.,Ltd.网络视频系统网络视频系统United Information Technology Co.,Ltd.主要概念主要概念直播和点播热点节目P2PCDN 内容分发网络主要概念直播和点播United Information Technology Co.,Ltd.Thank YouThank You个人博客：个人博客：Thank You个人博客：United Information Technology Co.,Ltd.32可编辑32可编辑