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《高清低帶寬技術(shù)加速平安城市監(jiān)控高清化建設》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、華為高清低帶寬加速平安城市網(wǎng)絡高清化建設文檔密級高清低帶寬技術(shù)加速平安城市監(jiān)控高清化建設孫英緒/企業(yè)網(wǎng)政府城市安全行業(yè)解決方案部摘要:如今的視頻監(jiān)控正在向高清方向發(fā)展。相對于傳統(tǒng)標清而言,高清是指更高的分辨率,按數(shù)字電視顯示模式標準,高清分辨率可分為1280×720的720p和1920×1080的1080p全高清。因為高清圖像的像素比標清的更多更豐富,傳輸時需要占用更高的網(wǎng)絡帶寬,存儲時占用需要更大的存儲空間,因此原始視頻圖像在進行網(wǎng)絡傳輸之前,往往需要先經(jīng)過數(shù)字壓縮編碼進行數(shù)字化和壓縮處理。處理之后,傳輸帶寬占用多少和存儲空間占用多少,則取決于視頻的壓縮編碼技術(shù)。目前最常見的視頻編解
2、碼壓縮技術(shù)有MPEG2、MPEG4和H.264等,其中H.264壓縮效率最高,是當前最流行的編碼技術(shù),其往下又可分為基準類(BaseProfile)、主要類(MainProfile)和高級類(HighProfile)等細分技術(shù),不同的細分具有不同的壓縮率和不同的成像畫質(zhì),HP有最佳的壓縮和畫質(zhì)保護效果。華為公司在H.264HP的基礎上,運用RDO算法增強性的推出了一種保證高保真高壓縮比的視頻編碼解決方案,使得在同等畫面質(zhì)量的情況下,比業(yè)界同等的H.264編碼方案節(jié)省多至50%的網(wǎng)絡承載占用帶寬,極大的幫助客戶節(jié)省了網(wǎng)絡建設投資。關鍵詞:H.264HPH.265編解碼傳輸帶寬RDO高清前
3、言:隨著高清網(wǎng)絡監(jiān)控時代的到來,除了需要由網(wǎng)絡監(jiān)控攝像機提供高清晰畫質(zhì)外,在監(jiān)控承載網(wǎng)絡方面也提出了更高的帶寬要求。通常在H.264編碼情況下,720p@30fps高清視頻傳送需要2M-4M的網(wǎng)絡承載帶寬,而1080p@30幀則需要4M-8M,如果網(wǎng)絡帶寬不足,就會給高清圖象的最終呈現(xiàn)帶來卡、頓、模糊不清等現(xiàn)象,失去了高清系統(tǒng)的最終建設意義。然而,更高的網(wǎng)絡承載帶寬需求意味著更大的網(wǎng)絡建設投資。能否有更好并且符合標準互通兼容性的視頻壓縮技術(shù),使得在保持高清質(zhì)量畫面的同時,減少高清攝像機所占用的網(wǎng)絡傳輸帶寬,從而減少用戶網(wǎng)絡投資呢?圖1高清圖像在網(wǎng)絡帶寬不足的情況下卡、頓、模糊不清華為公
4、司有效的解決這個高清低帶寬的難題。通過良好的圖像壓縮算法技術(shù),在較低的網(wǎng)絡帶寬占用的同時仍保持了高清的圖像質(zhì)量。在此我們就通過視頻壓縮的原理介紹一下華為視頻壓縮獲取高質(zhì)量低帶寬視頻畫質(zhì)的技術(shù)特點。2021-6-14華為保密信息,未經(jīng)授權(quán)禁止擴散第7頁,共7頁華為高清低帶寬加速平安城市網(wǎng)絡高清化建設文檔密級一、為什么需要視頻壓縮高清視頻監(jiān)控如今已成為平安城市視頻監(jiān)控的實施發(fā)展趨勢,那么如果一個熟悉而陌生字眼1080P@60fps出現(xiàn)在我們的視野中時,這個字眼到底包含哪些含義?它又將給我們提出了哪些問題?要怎樣去解決這些問題呢?讓我們從自然景象說起。自然景象是由自然環(huán)境中的一組具有不同形狀
5、、大小、顏色、紋理、亮度等特性的物體所組成的,自然視頻景象(光信號)在時間和空間兩個維度是連續(xù)的,攝像機要獲得自然景象的連續(xù)視頻圖像就要進行時域和空域采樣。時域采樣能獲得多幅圖像,每秒采樣的圖像個數(shù)稱為幀率(單位fps,每秒幀數(shù));空域采樣是對一幀圖像進行點采樣,得到一個二維點陣,每個點稱為一個像素。點采樣的密度越大,像素點個數(shù)越多,圖像就越細膩,越清晰。通常用像素點個數(shù)表示圖像大小,又稱為分辨率?;氐轿覀兩厦嫣岬降?080P@60fps,國際數(shù)字電視標準1080P代表的是每幀1920x1080個像素點。每個像素點通常用8bit進行數(shù)字化存儲。那么1080P@60pfs所代表的原始視頻
6、圖像,每秒所需要的原始存儲空間就是:1920x1080x60x8x1.5=1.492Gbps(YPbPr圖像采樣格式4:2:0,1.5為亮度全采樣與色度半采樣時的采樣率,大家可以認為是一個系數(shù))。如果不經(jīng)過處理,這意味著極大的傳輸帶寬需求和巨量的存儲空間需求,因此,原始視頻圖像數(shù)據(jù)必須經(jīng)過壓縮編碼,否則就無法實現(xiàn)實際意義的網(wǎng)絡高清視頻圖像傳輸和應用。二、視頻為何可以壓縮視頻信號數(shù)據(jù)量很大,為了達到高效的壓縮,必須充分利用各種冗余。原始視頻圖像里的冗余信息包含兩類:第一類是統(tǒng)計冗余,包括:a.時間冗余,連續(xù)兩幀圖像之間大部分內(nèi)容可能都相同;b.空間冗余,一幀圖像內(nèi)的某個區(qū)域的內(nèi)容相同,比
7、如一堵白墻;c.分辨率冗余,如果對非關心區(qū)域的局部圖像細節(jié)不是很關心,那部分區(qū)域就沒有必要用高分辨率圖像;d.編碼冗余,編碼的輸入為經(jīng)變換量化后的圖像數(shù)據(jù)符號,編碼冗余就是將輸入的圖像數(shù)據(jù)符號映射為不同長度的碼字,從而減少符號實際需要傳輸?shù)拈L度。第二類就是視覺生理冗余,人眼的視覺有一定的局限性,比如人眼對色彩分量沒有象對亮度分量那樣敏感,對圖像高頻(細節(jié))處的噪聲不敏感等。因此,即使壓縮前后的圖像有一定失真,只要控制在一定的范圍之內(nèi),人眼就不易