【干货】帧率、码流、分辨率的关系及硬盘容量计算

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【干货】帧率、码流、分辨率的关系及硬盘容量计算

2023-12-12 21:04| 来源: 网络整理| 查看: 265

码流(Data Rate)概念

码流是指视频图像经过编码压缩后在单位时间内的数据流量,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,压缩比越小,视频图像的码率就越大,画面质量就越高。

分辨率(Resolution)概念

视频分辨率是指视频成像产品所成图像的大小或尺寸,它的表达式为:“水平像素数*垂直像素数”。常见的图像分辨率有QCIF(176×144)、CIF(352×288)、D1(704×576)、720P(1280×720)、1080P(1920*1080)在成像的两组数据中,前者为图片长度,后者为图片宽度,两者相乘得出的是图片的像素,长宽比一般为4:3。摄像机成像的最大分辨率是由CCD或CMOS感光器件决定的。现在有些摄像机支持修改分辨率,是通过摄像机自带软件裁剪原始图像生成的。

上图是中维录像机码流设置中的功能页面,其中的“主码流分辨率”和“次码流分辨率”就是指的成像后的分辨率的大小;

“主码流分辨率”指的是本地录像和预览时单画面放大的分辨率,分辨率越高则画质越高;

“次码流分辨率”指的是多个小画面预览和远程预览、远程录像时的分辨率,远程预览流畅度随着分辨率降低而提高;

“帧率”大小一般选择默认值(25)即可;

“码率控制”选择默认的“可变”码率即可,录像机会随着监控画面内的变化而自动调节的。

简单的说就是,帧率,一般不会变,电影都是24帧每秒,其他设备拍出来的可能有25或30帧。码率,就像mp3的128kbps这种一个意思。乘以时间就是最终的文件体积。分辨率,就像图片的像素640x480这种的,表示了画面的大小。

用公式来表示帧率、码流与分辨率之间的关系:数据密度=码率/(帧速x分辨率)。

分辨率、帧率及码流之间的相互关系可以用下图简单表示:

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。

在PAL制情况下:

CIF 352×288的分辨率,建议码流设置为512kbps,用0.5M的带宽传输。

4CIF 704×576的分辨率,建议码流设置为2048kbps,用2M的带宽传输,但是使用1536bps也可。

第一步:根据式(1)计算单个通道每小时所需要的存储容量S1 , 单位MByte。

S1=D / 8 * 3600 / 1024

其中:D: 码率(即录像设置中的“位率/位率上限”),单位Kbit/s。

D / 8为字节数。

第二步:确定录像时间要求后,根据式(2)计算单个通道所需要的存储容量S2, 单位MByte。

S2=S1 * 24 * t

其中:t为保存天数 24表示一天24小时录像

第二步:确定视频通道数 计算最终所需容量S3

S3=S2 *N

其中:N为视频通道数

硬盘容量计算

1) MJPEG

MJPEG (Motion JPEG)压缩技术标准源于JPEG图片压缩技术,是一种简单的帧内JPEG压缩,它对视频的每一帧进行压缩,压缩比率较小,数量大,通常每路每小时325X288分辨率录像需要硬盘空间1G左右。

2) 小波算法

小波算法是基于小波变换的视频压缩,该技术是使图像信号的时域分辨率和频域分辨率同时达到最高,g+c手机。内核是采用行进中压缩和解压缩方式,视频中帧与帧之间没有相关性,以352X288录像,每路每小时一般为350M左右

3) MPEG-4

MPEG-4标准是面向对象的压缩方式,不是像MPEG-1和MPEG-2简单地将图像分为一些像块,而是根据图像内容,JOYS PC手机加电脑,将其中的对象(物体、人物、背景)分离出来分别进行帧内、帧间编码压缩,并允许在不同的对象之间灵活分配码率,对重要的对象分配较多的字节,对次要的对象分配较少的字节,从而大大提高了压缩比,使其在较低的码率下获得较好的效果。MPEG-4的传输速率为4.8~64kbit/s,使用时占用的存储空间比较小,以352X288录像,每路每小时一般为120M左右。

4) H.264

这种压缩模式和MPEG-4基本一致,所以计算的时候大家可以按照MPEG-4的容量进行计算。

公式: G = H * N * X * T / 1024

公式说明:硬盘容量 = (一天录像时间)*(录像机路数)*(压缩模式)*(录像保存天数) /(1G=1024M)

硬盘容量计算公式:

存储容量q,单位MByte,字节

码流D,单位kbps,单位Kbit/s,比特(8bit=1Byte)

时间1h(小时)=3600s(秒)

所以1路视频录像一个小时所需的硬盘容量是:

q= D(kbps)÷8×3600÷1024(1MB=1024KB)

(1)计算单个通道每小时所需的存储容量q,单位Mbyte。

其中d是码率(即录像设置中的“位率/位率上限”),单位Kbit/s

(2)确定录像时间要求后单个通道所需的存储容量m,单位Mbyte

m=q×h×D

其中 h是每天录像时间(小时)

D是需要保存录像的天数

码率是512时候,正常录像每小时单通道文件大小225M;每天(24小时)大概5.3G

码率是384时候,正常录像每小时单通道文件大小168.75M;每天(24小时)大概4G

可以这样计算,正常录像每小时单通道要占用的空间是:

(码率除以2.27)M,或者每天(24 小时)大概占用空间是(码率乘以10.57)M

根据这些公式我们可以计算视频监控录像所需硬盘容量,这是一个在线工具,可以在知道录像文件大小,录像时间,录像码流三者中的任两个的条件下,方便快捷的计算出另一个。

如何设置码率,分辨率,帧率来确保较好的清晰度,可以参考下图来设置

以下为推荐码率表,可以参考借鉴……

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