視頻傳輸演算法
Ⅰ 大疆無人機與遙控器視頻傳輸原理是什麼
DJI Lightbridge 2
為了讓你看的更遠、更清晰,Lightbridge 2再次突破技術難題。集成遙控器,採用先進的無線鏈路動態適應技術,Lightbridge 2以空前強大的功能和可靠性樹立了無線影像傳輸的全新標准,無論用於FPV飛行還是電視直播,都能得心應手,讓你獲得親臨現場的體驗。
廣播級視頻輸出
用新的拍攝角度把新聞、演唱會或體育比賽現場以更清晰的畫質實時呈現給觀眾。
Lightbridge 2支持豐富的介面輸出,配備USB、mini-HDMI和3G-SDI介面,最高支持全高清1080p/60fps輸出。3G-SDI介面
穩定輸出廣播行業常用的720p/59.94fps、1080i/50fps解析度和幀率,解決了其它介面幀率不穩定造成無法傳輸的問題,能
適配專業級直播設備
高性能 低延時
採用新一代編碼演算法,Lightbridge 2延時進一步降低至50ms*。
根據圖傳畫面操控飛行器和雲台時,精準性顯著提升,航拍取景一步到位。
Lightbridge 2配合低延時攝像設備使用,能帶來暢快的FPV飛行體驗。
*該延時不包含相機延時,並且受環境和電磁干擾的影響。
多從機協作模式
從不同的地點接入多台地面端作為圖像接收和控制設備,通過協作完成復雜的航拍和直播任務。
Lightbridge 2最多支持1台主機和3台從機同時工作,在拍攝現場,飛手、雲台手、導演和直播設備可以在不同的地點接收視頻,
監控航拍視頻,無障礙協作。
Ⅱ 什麼是視頻編碼的演算法 它有哪幾種典型的演算法 試比較各種典型的視頻編碼演算法。 謝謝了!
1、無聲時代的FLC FLC、FLI是Autodesk開發的一種視頻格式,僅僅支持256色,但支持色彩抖動技術,因此在很多情況下很真彩視頻區別不是很大,不支持音頻信號,現在看來這種格式已經毫無用處,但在沒有真彩顯卡沒有音效卡的DOS時代確實是最好的也是唯一的選擇。最重要的是,Autodesk的全系列的動畫製作軟體都提供了對這種格式的支持,包括著名的3D Studio X,因此這種格式代表了一個時代的視頻編碼水平。直到今日,仍舊有不少視頻編輯軟體可以讀取和生成這種格式。但畢竟廉頗老矣,這種格式已經被無情的淘汰。 2、載歌載舞的AVI AVI——Audio Video Interleave,即音頻視頻交叉存取格式。1992年初Microsoft公司推出了AVI技術及其應用軟體VFW(Video for Windows)。在AVI文件中,運動圖像和伴音數據是以交織的方式存儲,並獨立於硬體設備。這種按交替方式組織音頻和視像數據的方式可使得讀取視頻數據流時能更有效地從存儲媒介得到連續的信息。構成一個AVI文件的主要參數包括視像參數、伴音參數和壓縮參數等。AVI文件用的是AVI RIFF形式,AVI RIFF形式由字串「AVI」標識。所有的AVI文件都包括兩個必須的LIST塊。這些塊定義了流和數據流的格式。AVI文件可能還包括一個索引塊。 只要遵循這個標准,任何視頻編碼方案都可以使用在AVI文件中。這意味著AVI有著非常好的擴充性。這個規范由於是由微軟制定,因此微軟全系列的軟體包括編程工具VB、VC都提供了最直接的支持,因此更加奠定了AVI在PC上的視頻霸主地位。由於AVI本身的開放性,獲得了眾多編碼技術研發商的支持,不同的編碼使得AVI不斷被完善,現在幾乎所有運行在PC上的通用視頻編輯系統,都是以支持AVI為主的。AVI的出現宣告了PC上啞片時代的結束,不斷完善的AVI格式代表了多媒體在PC上的興起。 說到AVI就不能不提起英特爾公司的Indeo video系列編碼,Indeo編碼技術是一款用於PC視頻的高性能的、純軟體的視頻壓縮/解壓解決方案。Indeo音頻軟體能提供高質量的壓縮音頻,可用於互聯網、企業內部網和多媒體應用方案等。它既能進行音樂壓縮也能進行聲音壓縮,壓縮比可達8:1而沒有明顯的質量損失。Indeo技術能幫助您構建內容更豐富的多媒體網站。目前被廣泛用於動態效果演示、游戲過場動畫、非線性素材保存等用途,是目前使用最廣泛的一種AVI編碼技術。現在Indeo編碼技術及其相關軟體產品已經被Ligos Technology 公司收購。隨著MPEG的崛起,Indeo面臨著極大的挑戰。 3、容量與質量兼顧的MPEG系列編碼 和AVI相反,MPEG不是簡單的一種文件格式,而是編碼方案。 MPEG-1(標准代號ISO/IEC11172)制定於1991年底,處理的是標准圖像交換格式(standard interchange format,SIF)或者稱為源輸入格式(Source Input Format,SIF)的多媒體流。是針對1.5Mbps以下數據傳輸率的數字存儲媒質運動圖像及其伴音編碼(MPEG-1 Audio,標准代號ISO/IEC 11172-3)的國際標准,伴音標准後來衍生為今天的MP3編碼方案。MPEG-1規范了PAL制(352*288,25幀/S)和NTSC制(為352*240,30幀/S)模式下的流量標准, 提供了相當於家用錄象系統(VHS)的影音質量,此時視頻數據傳輸率被壓縮至1.15Mbps,其視頻壓縮率為26∶1。使用MPEG-1的壓縮演算法,可以把一部120分鍾長的多媒體流壓縮到1.2GB左右大小。常見的VCD就是MPEG-1編碼創造的傑作。MPEG-1編碼也不一定要按PAL/NTSC規范的標准運行,你可以自由設定影像尺寸和音視頻流量。隨著光頭拾取精度的提高,有人把光碟的信息密度加大,並適度降低音頻流流量,於是出現了只要一張光碟就存放一部電影的DVCD。DVCD碟其實是一種沒有行業標准,沒有國家標准,更談不上是國際標準的音像產品。 當VCD開始向市場普及時,電腦正好進入了486時代,當年不少朋友都夢想擁有一塊硬解壓卡,來實現在PC上看VCD的夙願,今天回過頭來看看,覺得真有點不可思議,但當時的現狀就是486
Ⅲ 誰能詳細介紹下無線視頻傳輸技術,越詳細越好
隨著移動通信業務的增加,無線通信已獲得非常廣泛的應用。無線網路除了提供語音服務之外,還提供多媒體、高速數據和視頻圖像業務。無線通信環境(無線信道、移動終端等)以及移動多媒體應用業務的特點對視頻圖像的視頻圖像編碼與傳輸技術已成為當今信息科學與技術的前沿課題。
1 無線視頻傳輸技術面臨的挑戰
數字視頻信號具有如下特點:
·數據量大
例如,移動可視電話一般採用QCIF解析度的圖像,它有176X144=25344像開綠燈。如果每個像素由24位來表示,一幀圖像的數據量依達594kbit。考慮到實時視頻圖像傳輸要求的幀頻(電視信號每秒25幀),數據傳輸速率將達到14.5Mbps!
·實時性要求高
人眼對視頻信號的基本要求是,延遲小,實時性好。而普通的數據通信對實時性的要求依比較低,因此相對普通數據通信而言,視頻通信要求更好的實時性。
無線環境則具有如下特點:
·無線信道資源有限
由於無線信道環境惡劣,有效的帶寬資源十分有限。實現大數據量的視頻信號的傳輸,尤其在面向大眾的無線可視應用中,無線信道的資源尤其緊張。
·無線網路是一個時變的網路
無線信道的物理特點決定了無線網路是一個時變的網路。
·無線視頻的Qos保障
在移動通信中,用戶的移動造成無線視頻的Qos保障十分復雜。
由此可以看出,視頻信號對傳輸的需要和無線環境的特點存在尖銳的矛盾,因此無線視頻傳輸面臨著巨大的挑戰。一般來說,無線視頻傳輸系統的研究設計目標如表1所示。
表1 無線視頻傳輸系統的主要性能指標和設計目標
性能指標 設計目標
視頻壓縮比
視頻傳輸實時性
視頻恢復質量
視頻傳輸魯棒性
支持Qos的視頻業務 用盡量少的比特描述視頻圖像
更短的傳輸時延,更快的編碼速度
獲得用戶更滿意的視頻恢復質量
更好適應傳輸信道的誤比特干擾
提供和用戶支持費用相當的服務
事實上,表1中許多性能指標是相互制約的。例如,視頻圖像壓縮比的提高會增加編碼演算法的復雜度,因此會影響演算法的實時實現,並且可能降低視頻的恢復質量。
2 視頻壓縮編碼技術
視頻信息的數據量十分驚人,要在帶寬有限的無線網路上傳送,必須經過壓縮編碼。目前國際上存在兩大標准化組織——ITU-T和MPEG——專門研究視頻編碼方法,負責制公平統一的標准,方便各種視頻產品間的互通性。這些協議集中了學術界最優秀的成果。
除各種基於國際標準的編碼技術外,還有許多新技術的發展十分引人注目。
2.1 基於協議的視頻壓縮編碼技術
國際電信聯盟(ITU-T)已經制定的視頻編碼標准包括H.261(1990年)、H.263(1995年)、H.263+(1998年),2000年11月份將通過H.263++的最終文本。H.26X系列標準是專門用於低比特率視頻通信的視頻編碼標准,具有較高的壓縮比,因此特別適合於無線視頻傳輸的需要。它們採用的基本技術包括:DCT變換、運動補償、量化、熵編碼等。H.263+和H.263++中更增加考慮了較為惡劣的無線環境,設計了多種增強碼流魯棒性的方法,定義了分線編碼的語法規則。
MPEG制定的視頻編碼標准有MPEG-1(1990年)、MPEG-2(1994年)、MPEG-4(完善中)。其中MPEG-1、MPEG-2基本已經定稿,使用的基本技術和H.26X相同。MPEG-1、MPEG-2的特點在於針對的應用主要是數字存儲媒體,碼率高,它們並不適於無線視頻傳輸。人們熟知的VCD、DVD是MPEG-1、MPEG-2的典型應用。隨後,MPEG組織注意到了低比特率應用潛在的巨大市場,開始和ITU-T進行競爭。在MPEG-4的制定中,不僅考慮了高比特率應用,還特別包含了適於無線傳輸的低比特率應用。MPEG-4標準的最大特點是基於視頻對象的編碼方法。
無線通信終端是多種多樣的,其所處的網路結構、規模也是互異的。視頻碼流的精細可分級性(Fine Granularity Scalability)適應了傳輸環境的多樣性。
編碼協議並不提供完全齊備的解決方案。一般來說,協議內容主要包括碼流的語法結構、技術路線、解碼方法等,而並未嚴格規定其中一些關鍵演算法,如運動估計演算法、碼率控制演算法等。運動估計演算法在第3部分有較為詳細的介紹。碼率控制方案在第4部分有較為詳細的介紹。
2.2 其他視頻壓縮編碼技術
除上述基於協議的視頻標准之外,還有一些優秀的演算法由於商業的原因,暫時沒有被國際標准完全接納。典型的例子是DCT變換和小波變換之爭。雖然利用小波變換可以取得更好的圖像恢復質量,但是因為DCT變換使用較早,有很多商業產品的支持,因此小波變換很難在一夜之間取代DCT變換現有的地位。其他編碼方法如,分形編碼、基於模型的編碼方法、感興趣區優先編碼方法等也都取得了一定的成果,具有更強的壓縮能力。但是演算法實現過於復雜,達到完全實用尚有一段距離。
在基於小波的低比特率圖像壓縮演算法的研究中,根據小波圖像系數的空間分布特性,以及小波多解析度的視頻特點,人們引入矢量量化以充分利用小波圖像系數的相關性。根據傳統的運動補償難以與小波變換相結合這一情況,人們還提出了將空間二維幀內小波變換與時間軸一維小波變換相結合的三維小波變換方法。
人類的視覺是一種積極的感受行為,不僅與生理因素有關,還取決於心理因素。人們觀察與理解圖像時常常會不自覺地對某引起區域產生興趣。整幅圖像的視覺質量往往取決於感興趣區(ROI:Region of Interest)的圖像質量。在保障ROI區部分圖像質量的前提下,其他部分可以進行更高的壓縮。這樣在大大壓縮數據量的同時,仍有滿意的圖像恢復質量。這就是感興趣區優先編碼策略。
3 視頻編碼實時性研究
由於視頻數據的特殊性,視頻傳輸系統對實時性要求很高。這里重點介紹基於視頻編碼協議演算法的實時性問題。小波編碼等演算法雖然有許多優點,但是演算法復雜度太高,目前難於達到實時性要求。下面介紹基於協議編碼演算法中的幾個重要環節,它們對提高視頻編碼系統實時性有重要作用。
3.1 運動估計
預測編碼可以有效去除時間域上的冗餘信息,運動估計則是預測編碼的重要環節。運動估計是要在參考幀中找到一個和當前幀圖像塊最相似的圖像塊,即最佳匹配塊。估計結果用運動向量來表示。研究運動估計演算法就是要研究匹配塊搜索演算法。
研究分析表示,原始運動估計演算法在編碼器運行中消耗了編碼器70%左右的執行時間。因此,為了提高編碼器執行速度必須首先提高運動估計演算法的效率。
窮盡搜索法是最原始的運動估計演算法,它能得到全局最優結果,但是由於運算量大,不宜在實現應用中使用。快速運動估計演算法通過減小搜索空間,加快了搜索過程。雖然快速運動估計演算法得到的運動向量沒有窮盡搜索法的結果那樣精確,但是由於它可以顯著減少運算時間,精度也能滿足很多應用的需要,因而它們的應用十分廣泛。典型的快速搜索演算法有:共軛方向搜索法(CDS)、二維對數法(TDL)、三步搜索法(TSS)、交叉搜索法(CSA)等。
3.2 演算法結構的並行化
並行化處理的體系結構十分有利於提高系統處理能力,加之視頻編碼演算法有很強的並行處理潛力,因此,人們研究了編碼演算法的並行運算能力,進一步保障了編碼演算法的實時實現。
例如,如果有兩個並行處理器,依可以同時進行兩個圖像塊的運行估計或者DCT變換,這樣依把運動估計和DCT變換環節的運算時間縮短了一倍。
3.3 高速DSP晶元和專用DSP設計
微電子技術的發展,也使近年來DSP晶元有了很大的進步。每秒幾十或上百BOPS次的運算速度(1個BOPS為每秒10億次)DSP晶元已經出現,這為系統實時處理提高了硬體保證。
通用高速DSP晶元在視頻編碼演算法的研究開發中扮演了重要角色。許多DSP生產廠商甚至提供實現某種編碼協議的專用晶元。
4 碼率控制研究
編碼策略是編碼器中重要環節。碼率控制技術是視頻通信應用中的關鍵技術之一,它負責編碼器各個環節與傳輸信道和解碼器之間的協調,在編碼器中具有重要地位。因為碼率控制策略需要由具體應用場合決定,所以象H.263+、MPEG-4等視頻編碼協議,都沒有規定具體碼率控制方法。
由於視頻碼流結構具有分層的特點,因而碼率控制方案的研究一般分成了兩個層交人,圖像層碼率控制、宏塊層碼率控制。圖像層碼率控制的主要任務是,根據系統對編碼器輸出碼率的期望、系統傳輸延遲的限制、傳送緩沖區的滿溢程度等同,在一幀圖像編碼前,確定該幀圖像的輸出期望比特數。宏塊層碼率控制的主要任務是,根據圖像層碼率控制確定的該幀圖像的輸出期望比特數,給圖像各部分選擇合適的量化步長。宏塊層碼率控制的主要依據是率失真(Rate-Distortion)模型。
TMN8碼率控制方案,是迄今為止一套優秀的碼率控制方案。它被H.263+的TMN8模型的MPEG-4(Version 1)的VM8模型所採納。該方案的精化部分在於宏塊層碼率控制部分,它採用了一種十分有效的率失真模型,是宏塊層碼率控制的誤差很小;在圖像層碼率控制方面,該方案的前提較為簡單,主要考慮了編碼時延、緩沖區滿溢程度等因素,並且要求編碼器的工作幀頻恆定。
在很多情況下,視頻編碼的幀頻不可能保持恆定,或者不「應該」恆定。考慮到視頻編碼器工作點的變化,以及現有率失真模型可能存在的誤差,人們將現代控制理論引入到圖碼率控制中,設計了更穩定的碼率控制方案。
由於宏塊層碼率控制環節直接決定圖像各宏塊使用的量化步長,因此利用宏塊層友率控制方法,可以輕易實現圖像感興趣區優先編碼策略。使用感興趣區優先編碼策略時,雖然對整幅圖像而言仍屬低碼率編碼范疇,但對於感興趣區域而言卻存在局部高碼率編碼。現有低碼率控制演算法,包括TMN8方案,都沒有考慮到這一現象。它們將整幅圖像所有部分都作為低碼率編碼對象,並以此建立碼率控制模型。因此這些碼率控制方案直接與感興趣區優先編碼策略相結合時,會導致不應有的碼率控制誤差。為此,人們又提出了一套用不動聲色低碼率應用的碼率控制框架,它適應了感興趣區優先編碼策略的需要。
5 魯棒性研究
無線信道干擾因素多,誤碼率高,因此無線視頻的魯棒傳輸研究對於無線視頻傳輸的實用化十分重要。
5.1 魯棒的壓縮編碼
視頻壓縮編碼的最後一個環節是熵編碼。熵編碼的特點決定了視頻碼流對誤比特高度敏感。於是,人們設計了多種技術用於在視頻編碼環節進行差錯復原,提高碼流魯棒性。MPEG-4中定義的主要差錯控制技術有:重同步(Resynchronization)、數據分割(Data Partition)、可逆變長編碼(RVLC)。H.263+中用於差錯復原的技術主要包括前向糾錯編碼(FEC)、條帶模式(Slice Mode)、獨立分段解碼(Independent Segment Decoding)和參考圖像選擇(Reference Picture Selection)等。H.263++則又增加了數據分割的條帶模式,並對參考圖像選擇模式進行了修改。
此外,在信源解碼端,人們又設計了數據恢復(Data Recovery)和差錯掩蓋(Error Concealment)等技術,以便盡量減少碼流中錯誤比特的負面影響。
5.2 魯棒的復用環節
多媒體通信中,復用是緊隨編碼環節的一個環節。以ITU定義的H.324標准為例,該標准由若干協議組成,包括音頻編碼協議G.723、視頻編碼協議H.26X、控制協議H.245和復用協議H.223。H.223是一個面向連接的復用器,負責把多媒體終端的多個數據源(音頻、視頻、數據等)復合為一個碼流。Villasenor等已經注意到復用器出現的差錯對視頻可能產生的影響,但沒有特點深入的研究成果。
5.3 魯棒的信道編碼環節
信道編碼也稱差錯控制編碼。與信源編碼的目的不同,信源編碼是盡量壓縮數據,用盡量少的比特描述原始視頻圖像;信道編碼是利用附加比特來保障原始比特能正確無誤地到達目的地。信道傳輸中的糾錯方法包括:前向誤碼糾錯(FEC)、自動重發(ARQ)和混合糾錯(HEC)。
Shannon從理論上給出了信道傳輸能力的上限。信道編碼方法的研究設計目標有二,一是盡量利用信道容量,二是抗干擾性能更強。
Turbo碼是近年來紀錯編碼領域的活躍分支,由法國學者C.Berrou等人在1993年看出的,其模擬性能紀錯能力。但是Turbo碼的解碼演算法十分復雜,關於Turbo碼解碼的實時實現是當前研究熱點之一。
5.4 信源信道組合編碼
不同的信道編碼策略對信元的保護能力也不同。根據信元的重要程度,合理地予以差錯控制編碼,將有效地提高傳輸系統的效率。這是不平等的保護策略(Unequal Error Protection)。信元的重要程度,可以有多種劃分方法,如按照信元對解碼所起作用,或者按照信元對人眼感知所起作用,等等。
還有許多學者研究了信道模型在信源信道組合編碼中的應用。三種典型無線信道模型是二進制對稱雜訊通道(Binary Symmetric Channels)、加性白高斯雜訊通道(Additie White Gaussian Channels)、G-E突發雜訊通道(Gilbert-Elliott Bursty Channels)。Chang Wen Chen等在研究這些信道模型的基礎上,研究了新的率失真模型,該模型不僅描述了量化引入的誤差,而且將信道雜訊考慮在內。在一定的信道傳輸速率要求下,利用這樣的率失真模型,不僅可以在子信源之間合理分配比特,而且可以更好地平衡信源編碼精度與信道編碼保護兩者對碼率的需要。
6 無線視頻傳輸系統的優化與管理
在前面幾部分的研究中,主要目標是解決無線視頻傳輸的基礎問題:視頻數據的壓縮問題、編碼的實時實現、視頻碼流的魯棒傳輸。事實上,除了上述問題,還有許多與無線視頻傳輸密切相關的領域,它們對無線視頻傳輸的實現、推廣有著舉足輕重的影響。
6.1 通信協議的研究
中國公眾多媒體通信網是一個基於IP協議的通信網,它的通信協議是基於TCP/IP的。當然,IP協議和TCP協議僅是核心協議。為保證實時視頻通信業務能很好地運行,需要使用實時傳送協議(RTP)和實時傳送控制協議(RTCP)。為了給實時業務或其它特定業務的傳送留有足夠寬的通道,還必須使用資源預留協議(RSVP)。上述五個通信協議是IP網的主要通信協議。
Ipv6作Internet Protocol的新版本,將繼承和取代傳統IP(Ipv4)。從Ipv4到Ipv6的改變將為下一代網際網路奠定更堅實的基礎,如,Ipv6力求使網路管理變得更加簡單,考慮到不同用戶對服務質量的不同需要,其中若干技術十分有利於實時多媒體業務的實理。
6.2 接入控制(Admissior Control)
類似有線網路,無線網路要決定是否允許新連接接入;此外無線網路還要決定是否允許切換連接,並要在二者之間謀求最優解決方案。
Naghshineh在1996年提出虛擬連接樹的新概念,設計了基於虛擬連接樹的高速移動ATM網路體系,並研究了在該體系結構下的接入控制方案。簡單說,作者用一個虛擬樹來描述位於一定距離內小區的移動用戶。一旦移動用戶的呼叫被允許,他依可以在虛擬樹內的所有小區間自由切換,而無須重新請求。
在高速無線多媒體網路中,Oliveira等則提出了基於帶寬預留的接入控制方案,即在建立呼叫小區附近入的小區中,進行帶寬預留,以保障服務質量。當用戶進入一個新的小區,被預留的帶寬將被利用。
6.3 資源預留(Resource Reservation)
對於視頻、話音等實時業務,為保證可接受的服務質量,應該保留一定的連接帶寬。此外,與新呼叫相比,切換呼叫應有更高的優先權。
6.4 Qos業務模型(Qos Service Model)
無線多媒體Qos支持的基本目標是,在帶寬有限情況下,提供和用戶支付費用相當的服務質量。建立合適的業務模型是首先要解決的問題。所謂業務模型,就是要根據各種具體應用的特點,將其劃分成不同類型。例如,在支持Qos和ATM中定義了幾種業務模型:恆定比特率(CBR)業務、實時可變比特率(rt-VBR)業務、非實時可變比特率(nrt-VBR)業務、可用比特率(ABR)業務和不定比特率(UBR)業務。恆定比特率業務對帶寬的要求最為嚴格,其他類型對帶寬的要求依次放鬆。
現有的大理多媒體業務是在基於IP的網路上開展的,而rc設計IP協議的初衷是傳輸數據的,是一種「盡力而為」的網路,並不支持Qos。為此,其上的實時業務模型被分為兩類:有保障業務(Guaranteed Service)和無保障業務(Predictive Service)。
總之,在無線多媒體環境下,建立起合理的業務模型對保障Qos至關重要。在這一領域,人們始終在做出努力。如,較早時候,Oliverira等只用實時業務與非實時業務加以區分;1999年,Talukder等提出三類業務模型;2000年,Lei Huang等不僅考慮帶寬和延遲需要,還考慮了移動用戶的運動特性,提出多達七類業務模型。
6.5 圖像質量評價准則
恰當的圖像質量評價方法是無線多媒體通信的基本需要。由於無線環境帶寬有限,不可能為所有用戶都提供相同質量的服務,所以只能提供和用戶支付費用相當的服務質量。因此必須有一套能准確反映用戶接受服務的客觀質量標准。
除了些特殊場合,純粹額觀評價(如基於均方誤差的評價方法)已經被普遍認為不是真正「客觀」的圖像質量評價,越來越多的人認為,人眼視覺系統(HVS)的特性應該考慮在內。
Westen等人在1995年提出了基於多通道的HVS模型,用來評價圖像的感受質量。宋堅信等人最近又提出一種壓縮視頻感覺質量的計算方法,其核心思想是,利用視覺掩蔽特性, 分析與壓縮視頻質量有關的視覺特性及視頻圖像內容特性,提出視覺掩蔽計算結構及用模糊學方法進行視覺閾值提升的計算方法。
總之,面向惡劣無線環境的數字視頻傳輸技術尚未成熟;面向大眾應用的無線視頻傳輸技術元未成熟。因此,現在加強在該領域的研究力度,是增強我國科技實力的一次機遇,對於我國在未來通信領域占據一席之地將起重要作用。
Ⅳ 視頻的碼率怎麼計算
視頻碼率應該在256以上,視頻比特率是多少,主要根據百視頻解析度來確定。
通常情況下:
1080*720的分度辨率,用5000K左右;
720*576的解析度,用3500K左右;
640*480的解析度,用1500K左右。
(4)視頻傳輸演算法擴展閱讀:
一、計算公式
基本的演算法是:碼率(kbps)=文件大小(KB)*8/時間(秒),舉例,D5碟,容量4.3G,其中考慮到音頻的不同格式,算為600M,(故剩餘容量為4.3*1024-600=3803.2M),所以視頻文件應不大於3.7G。
如視頻文件的容量為3.446G,視頻長度100分鍾(6000秒),計算結果:碼率約等於4818kbps(3.446*1024*1024*8/6000=4817.857)。
二、碼率幾點原則
1、碼率和質量成正比,但是文件體積也和碼率成正比。
2、碼率超過一定數值,對圖像的質量沒有多大影響。
3、DVD的容量有限,無論是標準的4.3G,還是超刻,或是D9,都有極限。計算機中的信息都是二進制的0和1來表示,其中每一個0或1被稱作一個位,用小寫b表示,即bit(位)。
Ⅳ 視頻信號的帶寬是什麼數據流量是多少其中圖像佔多少音頻佔多少視頻信號現有格式有幾種分別是什
1.視頻信號的帶寬:
即視頻信號的傳輸頻率。復合視頻信號根據制式的不同,信號的帶寬也有一定的差異,見下表。 PAL B/G/H PAL I PAL D PAL N PAL M NTSC SECAM
每幀線數 625線 625線 625線 625線 525線 525線 625線
行頻范圍KHz 15.625 15.625 15.625 15.625 15.75 15.734 15.625
場頻范圍Hz 50 50 50 50 60 60 50
彩色副載波MHz 4.43 4.43 4.43 3.58 3.58 3.58 4.4
信號帶寬MHz 5.5 6 6.5 4.5 4.5 4.5 6.5
http://..com/question/13406331.html?an=0&si=5
2.數據流量:即數據傳輸速度×傳輸時間。傳輸速度=信號帶寬×載波比率。載波比率即是帶寬利用率,信號帶寬只是理論值,實際帶寬要根據應用量來計算。例如現在比較常見的768Kb/s。
理論演算法如下:
客戶端帶寬:廣播路數*碼流+音頻帶寬
服務端帶寬:下行:廣播路數*碼流+音頻 上行:(客戶端數目-1)*碼流*廣播路數+音頻帶寬
舉個例子吧,假設20個點的會議廣播兩路視頻,每路384K
客戶端=視頻帶寬(2*384)+音頻(24k)=792K
伺服器上行=視頻(19*2*384K)+音頻(24k*19)=15M
伺服器下行=視頻帶寬(2*384)+音頻(24k)=792K
上面是理論值,實際會高一點,看其帶寬利用率和損耗啦
3.舉例說明:設:一路視頻流768k ,則:
每路終端的下行帶寬= 廣播的圖像的路數*768k
出口帶寬=終端數量*廣播的圖像的路數*768k
你的終端要查看7路圖像的話 需要帶寬= 7*7*768k 再加上一點語音帶寬 30-50k
可見,圖像帶寬占據大部分帶寬。具體比例我就不說了。
4.視頻信號現有格式:
PAL B/G/H PAL I PAL D PAL N PAL M NTSC SECAM
Ⅵ 多大的速度可以順暢的傳輸1080P@60Hz視頻,請給出計算方法,謝謝!
這里傳輸的速度可以分為兩種類型,一種是顯示視頻的刷新速度,另一種是網路傳輸速度,兩者的計算方式不一樣。
1、顯示視頻的刷新速度:
計算方式:1080 * 1920 =2073600(像素數),
每個像素以32位真彩來顯示,需要32位數據,2073600 * 32 = 66355200,這是一幀畫面的數據量,60幀數據再乘以60得3981312000,這是原始的數據,約為4G。
結論:按顯示視頻的刷新速度來說,基本上每秒鍾需要傳輸4G位數據,才可以順暢的傳輸1080P@60Hz視頻
2、網路傳輸速度:
由上面顯示視頻的刷新速度計算結果可以知道,顯示時,基本上每秒鍾需要傳輸4G位數據,才能滿足1080P的要求,HDMI設計為5GBPS。
而網路傳輸的視頻都是經過壓縮的,這個數據量會大大的縮小,基本上10M的網速就可以看高清。
結論:按網路傳輸速度來說,基本上10M的網速就可以可以順暢的傳輸1080P@60Hz視頻了。
(6)視頻傳輸演算法擴展閱讀:
網路傳輸速度影響因素:
影響網路傳輸速率的因素主要有帶寬、時延和丟包。
一般的網路來說區域網可能是百兆千兆,當時廣域網出口的帶寬只有2-10M,這樣就存在一個帶寬瓶頸問題。區域網的時延一般來說就是不超過10毫秒,而廣域網的時延一般都在50以上。
區域網的丟包率在正常情況下幾乎為零,而廣域網的丟包幾乎是不可避免的(廣域網擁塞控制機制)。
刷新速率的影響因素:
從硬體角度來說,影響刷新率最主要的因素就是顯示器的帶寬,現在一般17寸的彩顯帶寬在100左右,完全能上85Hz,屏幕越大,帶寬越大,19寸的在200左右,21寸的在300左右,同品牌同尺寸的彩顯,帶寬越高,價格越貴。
其次影響刷新率的還有顯卡,顯卡也有可用的刷新率和解析度,但是就刷新率來說,這點現在完全可以忽略不計,因為這主要針對老一代的顯卡,現在哪怕古董級的TNT2顯卡,也能支持1024*768解析度下達到85Hz的效果,1024*768是17寸CRT顯示器的標准解析度。
所以,影響刷新率最主要的還是顯示器的帶寬。
從軟體角度來說,影響刷新率最大的是屏幕的解析度,舉個例子,同樣是17寸彩顯,帶寬108,將解析度調至1024*768,最高能達到85Hz,調高至1280*1024,最高只能達到70Hz,調低至800*600,卻能達到100Hz。
解析度越高,在帶寬不變的情況下,刷新率就越低,要想保持高刷新率,只有採用高的帶寬,所以大屏幕顯示器的帶寬都很高。
Ⅶ 視頻信號如何在計算機網路中傳輸
目前,高清視頻信號有模擬、數字、網路三種傳輸方式。前兩種方式用於傳輸無損、無壓縮的模擬和數字高清信號。
模擬高清信號傳輸一般採用YPbPr分量傳輸,一路高清視頻信號需要三根同軸線纜同時傳輸,線纜使用量非常大。分量傳輸的距離雖然可以通過第三方設備延伸,但由於傳輸的是模擬信號,經遠距離傳輸後信號有損。因此,YPbPr分量傳輸不適合於高清監控。
數字高清信號傳輸一般採用DVI、HDMI或者HD-SDI傳輸,其中DVI或HDMI的傳輸距離只有幾米,不適合用於監控傳輸,HD-SDI雖可以傳輸百米左右,但對同軸電纜的要求很高,線纜的價格也非常昂貴,因此,對於系統中大規模的應用也只能望而卻步。
網路高清信號傳輸,顧名思義,是通過網路傳輸方式傳輸網路高清視頻信號,常採用星形架構的乙太網絡實現高清網路視頻信號的傳輸。傳輸距離根據選用的線路不同,從百米到幾十公里,與之前模擬、數字這兩種方式相比,傳輸的造價相對較低,且性能穩定,是目前在高清監控系統中應用范圍最廣的一種高性價比傳輸方式。
Ⅷ 視頻伺服器的演算法標准
網路視頻伺服器的壓縮演算法標准不外乎有MJPEG、MPEG-1、MPEG-4三種。
MJPEG壓縮技術標准源於JPEG圖片壓縮技術,是一種簡單的幀內JPEG壓縮,壓縮後圖像清晰度較好。但由於這種方式本身的技術限制,無法作大比例壓縮,數據量較高,錄像每小時1-2G空間,網路傳輸耗費大量的帶寬資源,不大適用於移動物體圖像的壓縮,也不大適用於國內長時間保安錄像的需求。
MPEG-1壓縮技術標准採用前後幀多幀預測的壓縮演算法,具有很大的壓縮靈活性,應用最為廣泛,這種演算法技術發展成熟,數據壓縮率相比MJPEG要高,但數據量還是較大,錄像每小時300-400M空間,若用於銀行長時間實時錄像,佔用硬碟空間較大,尤其是網路傳輸佔用帶寬較大,不大實用於視頻圖像遠程傳輸。
MPEG-4壓縮技術標準是目前進入實用階段的最為先進的壓縮技術,它利用很窄的帶寬,通過幀重建技術壓縮和傳送圖像,以求以最少的數據獲得最佳的圖像質量。MPEG-4的特點使其更適於交互AV服務以及遠程監控,採用MPEG-4壓縮演算法,圖像壓縮比較高,錄像每小時100-200M空間,圖像清晰度高,網路傳輸佔用帶寬小,能通過各種傳輸方式進行遠程視頻圖像傳輸。 由於網路視頻監控伺服器多用於對多個分散網點的遠程、實時、集中監控,因此,監控中心可以同時監控、錄像的視頻路數是衡量遠程集中監控效果的重要指標。
在理論上可同時對無限多個監控位點圖像實施遠程實時監控、錄像。但在實際應用中受監控中心實際網路帶寬的限制,如中心網路帶寬為10M的話,假設每路視頻佔用250K,則最多可實現40路視頻的錄像,除非降低每路視頻帶寬或增加網路帶寬。 在基於網路視頻伺服器的大型網路視頻集中監控系統中,監控中心通常設置了多個監控客戶端,往往存在同一時間段訪問某一個前端監控網點並發出實時監控或錄像調用請求的情況。當監控中心有N個監控客戶端需要同時觀看遠程某一個監控點圖像時(假設一路圖像帶寬佔用為250K),常規模式下外網帶寬佔用為(N*250)K,通常會導致數據堵塞從而影響監控效果,因此常規的網路視頻伺服器系統一般只能支持三、四個客戶端的同時訪問要求。
是否支持本地錄像資料的遠程在線智能化檢索、回放和轉錄 針對於多個分散網點的遠程、實時、集中監控系統應用情況,由於公網帶寬資源的稀缺性和有償性,出於經濟方面的考慮,多數用戶會採用ADSL寬頻線路進行遠程數字視頻信號的傳輸。電信部門提供的包月ADSL線路帶寬理論值為上行帶寬512K,下行2M,但實際的上行帶寬往往只有200多K。為充分滿足監控應用需求,實際系統中多採用「中心遠程實時輪巡監控、網點本地實時錄像、中心遠程隨時調看錄像」的功能模式。
對於網點本地錄像資料的遠程調看應用,多數網路視頻伺服器軟體還不能提供有效的解決方案,多數由網點本地的工作人員選擇所需的錄像資料文件並遠程拷貝或E-MAIL給中心監控人員,中心監控人員接收到後再打開觀看,操作繁瑣費時。 在基於ADSL寬頻線路的網路應用環境下,電信公司提供給用戶的接入方式是動態IP接入方式,即用戶通過虛擬撥號技術動態獲得IP地址來上網的方式:用戶通過本地電腦安裝的撥號程序,驅動ADSL Modem撥號接入INTERNET時,ISP通常會隨機分配給用戶一個公共IP地址,在斷線之前這個IP地址是唯一的,其他用戶可以通過這個IP地址來 訪問該用戶,但是一旦斷線後再次連接時,ISP會重新隨機分配另外一個IP地址給該用戶。
在利用網路視頻伺服器 實現遠程視頻集中監控應用中,在基於ADSL寬頻線路的網路應用環境下,如何簡便地實現在動態IP地址條件下監控中心對監控前端的實時訪問,仍是困擾諸多工程商、系統集成商以及 網路視頻伺服器 生產廠家的難題之一。許多網路視頻伺服器 不能提供動態IP接入的解決方案,一旦工程商或用戶利用 網路視頻伺服器並通過ADSL來組建遠程監控系統,很可能會導致系統無法實現預期的功能。 在某些系統應用情況下,視頻監控系統僅僅是整個大型系統的一個應用子系統,如果能將視頻監控系統和其它系統進行有機整合,將大大方便用戶的系統操作使用。
Ⅸ 網路攝像頭視頻信號傳輸原理
網路攝像頭視頻信號傳輸原理有三大類:模擬信號傳輸原理、數字信號傳輸原理和綜合無線電傳輸原理。
模擬信號傳輸。屬於短距離傳輸方式。就是將攝像頭採集到的視頻信號直接通過線纜進行傳輸,模擬信號是隨時間變化的正玄波信號,其傳輸過程受導線的截面和線間電容影響,會隨著傳輸距離的越長,信號衰減越厲害,通常只能在千米級范圍內應用。
數字信號傳輸。屬於長距離方式。就是將攝像頭採集到的視頻信號(圖像信號),經過量化、採集、編碼而形成視頻數字編碼,區別於模擬信號是數字信號是不隨時間變化的脈沖編碼(視頻數字編碼)。其特點是抗干擾性強,由於數字信號不隨時間變化(數字化編碼),傳輸、存儲都變得簡單和高效。可以用於計算機網路傳輸,距離不受限制。
綜合無線電傳輸。是指模擬信號可以用無線電波為載體,不用導線直接從一個空間傳輸到所有空間或另一個空間。數字信號也是如此,可以使用無線電波為載體,將數字信號,從一個空間傳輸到所有空間或專門的空間。他們的傳輸距離視無線電波功率大小和頻率高低而定。