监控基础基础知识课件.pptx
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- 监控 基础 基础知识 课件
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1、1.视频图像的基础知识视频图像分辨率压缩编码码率帧率处理模拟、数字图像模拟图像连续的.难以处理无像素概念数字图像分离的易于处理1个像素表现1种颜色数字图像分辨率4CIF(704x480)HalfD1(352x480)2CIF(704x240)CIF(352x240)D1(720 x480)*NTSC4CIF(704x576)HalfD1(352x576)2CIF(704x288)CIF(352x288)D1(720 x576)*PAL用于广播系统的数字图像分辨率数字图像的像素点分辨率越高,图像越细腻.全高清(1920 x1080)SemiHD(1366x768)图像分辨率QXGA(2048x1
2、536)UXGA(1600 x1200)SXGA(1280 x1024)XGA(1024x768)SVGA(800 x600)VGA及百万像素的图像显示(监视器)VGA(640 x480)QVGA(320 x240)清晰度像素分辨率画面比例QCIF2.5万17614411:9CIF10万 35228811:92CIF20万70428822:9DCIF20万52838411:8HALF D120万7202885:2VGA30万6404804:34CIF40万70457611:9D141万7205765:4SVGA50万8006004:3XVGA80万10247684:3WXGA(HD)100万1
3、28072016:9SXVGA120万12809604:3SXGA130万128010245:4UXGA200万160012004:3FULL HD200万1920108016:9QXGA300万204815364:3QSXGA500万25601920 4:3CIF(352x288)SXGA(1280 x1024)SXGA(1280 x1024)CIF(352x288)CIF(352x288)SXGA(1280 x1024)3mm50mmMODELRESOLUTIONCODECQXGAUXGASXGATall HDHDXVGASVGAVGAQVGAMJPEG MPEG4H.2642048*15
4、36 1920*1080 1600*1200 1280*1024 1280*960P 1280*720P1024*768800*600800*450640*480640*360320*240320*180SNB-5000SND-5080SND-5080FSNV-5080YesYesYesYesYesYesYesYesSNB-5000AYesYesYesYesYesYesYesYesSNV-5010YesYesYesYesYesYesYesYesSNO-5080RYesYesYesYesYesYesYesYesSNV-5080RYesYesYesYesYesYesYesYesSNZ-5200Ye
5、sYesYesYesYesYesYesYesSNP-5200SNP-5200HYesYesYesYesYesYesYesYesSNP-6200SNP-6200HYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesSNB-7000SNV-7080SND-7080SND-7080FYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesSNV-7080RYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesSNO-7080RYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesY
6、esYes三星IPC支持的分辨率 压缩为什么需要压缩?标准D1全彩720 x480 x24bit=4147200bits=506.25kbytes4Giga存储无压缩4Giga/506.25K=700幅图片可存储4分30秒1/30压缩可存储135分存储方面无压缩1/30压缩传输方面124Mbps4Mbps压缩什么是压缩?减少冗余full图像partofthe图像相似的颜色空间冗余表现一个像素不同于前一个像素小差异时间冗余表现一帧不同于前一帧图像压缩原始图像(24bits/像素)重建图像(0.75bits/压缩)重建图像(0.25bits/像素更大失真!1/321/96如何选择压缩级别?视频压缩
7、静态(图像)压缩动态(视频)压缩压缩类型图像压缩T1图像压缩T2图像压缩T3图像压缩T4图像压缩T5帧内压缩帧间压缩M-JPEGMPEG-4H.264几种方式数据大小对比H.264与其它标准比较H.264运动估算HPel/QPel:搜索区域,找到匹配模块QPel(1/4)Hpel(1/2)帧间压缩(I,P,B帧)I-帧(帧内编码帧)通常称为关键帧对一帧中的内容进行独立审查,无论是帧前 或是帧后.P-帧(预测帧)通常被称为增量帧P-帧紧随一个内容或颜色都不同于前一个I-帧的I-帧因为一个P-帧仅仅包含改变的数据,所以它不能显示自身内容其需要I帧填充切换的原始内容B-帧(双向预测帧)也被称为增量帧
8、附加内容冗余可以在压缩的过程中,参考原有帧内容和颜色变化时去除掉.B-帧不能被访问且显示自身内容.需要一个I-帧和周围的P-帧去填补原有内容.帧间压缩(GOP)GOP始于I-帧,通常紧随大量的P以及B-帧.在下个I-帧前从I-帧到P-帧的间距每一个GOP都是独立的,所有的预测帧都包含在每个GOP里.GOP大小GOP大优点:码流小GOP大缺点:移动时画质差,马赛克多H.264类型简介概念主要技术复杂性质量比特率基线类baseline基本技术+容错I片,P片CAVLC主类Main profile基本技术+高压缩技术I片,P片,B片CAVLC+CABAC加权预测扩展类High profile基础技术
9、+高压缩技术+流媒体技术I片,P片,B片CAVLC加权预测数据分离H.264什么是H.264 基于MPEG-4 更高的压缩率 码流比M-JPEG少80%,比MPEG少3050%1.简单的说,High Profile比Main,支持更多的特性,可以使压缩比更高,在同样的质量下,视频文件体积更小Baseline,Main,High profile 的区别:High profileMain profileBase line向下兼容2.兼容性CMS为Baseline不兼容highprofile IPCCMS为highprofile兼容main/base IPC三星H.264编码熵编码CAVLC(基于语
10、境的自适应VLC)常规模式 短比率非常规模式 长比率 类似于摩斯电码.e用表示z用表示CABAC(基于语境的自适应双计算编码)浮点运算值用于表示数据使用的可能性.需要更多的CPU资源.因其具有高复杂性和图像质量二位元算法概率估算关联建模CABAC 压缩效率更高,但CPU占用多比率控制CBR(恒定比特流)(固定的)在视频和音频编码中比特流不波动;简单和慢速运动场景接收的数据比率与复杂和快速运动场景的相同;VBR(可变比特流)(自适应)简单和低动作场景接收到更少数据比率,而复杂和高动作场景接收到更多数据比特率以显示那些无拖尾的场景.VBR编码媒体将产生更好的音质媒体,但需要更多的时间进行编码.一般
11、来说更倾向于消费者视频应用,如DVD或MPEG-4。虽然固定但也有上下10%浮动帧率帧率表示为每秒内包含多少幅图像.当超过24fps后,肉眼无法判断更高的帧率.在美国,TV系统NTSC帧率一般为30fps,在欧洲PAL系统中帧率一般为25fps.fps:帧每秒ips:图像每秒(与fps相同意思)0.0s1.0s30fps6fps*P帧、B帧也单独算一帧允许比特流适应网络以及终端限制调整传送3种可调方式:-时间(帧率)-质量(信噪比)-分辨率Wide带宽高质量全帧率(30fps)高分辨率(D1)低质量帧率分辨率适应带宽(降低宽带)21视频渲染逐行扫描与隔行扫描逐行扫描隔行扫描奇数场偶数场去交织功
12、能去交织功能关闭图像交织现象去交织功能打开去除交织现象2.开开放性系统统互连连(OSI)型号号及协协议议OSI型号,协议24协议?为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。用于不同系统中实体间的通信。两个实体要想通信,必须有“同一种语言”,而且,对于通信内容,怎样通信和何时通信,都必须遵守一定的规定,这些规定就是协议。包括OSI,开放式等应用表示会话转换网络数据链接属性应用表示会话转换网络数据链接属性10010000010OSI7个层级应用层网络处理到应用数据表示层数据显示,编码和解码,转换机器独立数据到机器非独立数据会话层建立、管理和终止会话传输层端到端连接和可靠性,流量控制数据段网络
13、层基于网络层地址(IP地址)进行不同网络系统间的路径选择分割和重新组合数据包数据链路层MAC、LLC(物理编址)帧物理层建立、媒体,信号和双传输比特OSI7层 及 TCP/IP协议组*OSI 7个层级个层级应用层演示层会话层传输层网络层数据链接层物理层TCP/IP协议组协议组应用层传输层网络层网络接口层网络协议应用层与其他计算机进行通讯的一个应用,它是对应应用程序的通信服务的。HTTP,Telnet,SSH,FTP,SMTP,POP3,DNS,DHCP,TFTP,SNMP传输层直接处理主机到主机的通信任务,使用TCP和UDP等协议提供总架构在主机间的数据传输。TCP,UDP网络层提供一台电脑多
14、链接间的通信方式,并促进网络连接。其包括最基本的互联网协议,意指基本的编址命名空间,IPv4和IPv6用来辨别和定位网络上的主机。IP(IPv4,IPv6),ICMP,ARP,RARP网络接口层提供基本功能,可与计算机的网络硬件以及连接间信息的相关管理进行相互配合。Ethernet,Token Ring,FDDI,PPP,HDLC,Frame-Relay应用层传输层网络层网络接口层数据包装应用数据应用数据TCP/UDPHeader应用数据IPHeader应用数据IPHeaderMACHeaderMACFooterTCP/UDPHeaderTCP/UDPHeaderTCP(传输控制协议)TCP提
15、供互联网上两个应用层进程间的逻辑全双工连接。TCP提供这些带有面向连接的、可靠的、有序的、比特码流服务的应用进程。*特性1.转移规范数据目的主机根据序列号重组。2.丢失包重传输3.错误免费数据转移限制发送器转移数据比率以确保可靠传送。接收器持续暗示发送者数据是怎么接收的。4.流量控制5.阻塞控制TransmitterReceiverACKsUDP(*用户数据包协议)UDP是一个简单传输型号,无需隐晦交换来提供可靠性、有序性或是数据完整性。*特性1.不可靠无概念,重传送或超时。2.无序3.传输压力轻无有序信息,无跟踪连接等等。4.数据包数据包单独发送,只有在数据包接收后才检查其完整性。5.无阻塞
16、控制RTP(*可靠传输协议)RTP为那些需求实时传输的应用提供端到端传输功能,如单播或组播网络服务下的为那些需求实时传输的应用提供端到端传输功能,如单播或组播网络服务下的音频或视频。音频或视频。RTSP(*实时流传输协议)-1RTSP是一个网络控制协议,针对控制码流媒体服务器而设计的。协议用于建立和控制终端间的媒体会话。RTSP使用RTP传输视频/音频数据。*RTSP码流客户端:MPplayer,RealPlayer,VLC播放器,Winamp,Windows 播放器*RTSP URL(三星网络摄像机)类型1rtsp:/媒体.smp类型2rtsp:/简介/媒体.smp*RTSP端口 RTSP协
17、议的默认端口是 554,可根据需求变换RTSP(*实时流传输协议)-2*三星网络摄像机Web浏览器设置网络端口RTSP端口,使用超时使用超时如激活了使用超时,设备会定时验证接收的RTSP指令。如设备在1分钟内没有收到任何指令,RTP/RTSP 会话自动断开。NTP(*网络时间协议)NTP 是通过网络与电脑时钟同步的一种协议,可提供UTC(世界调整时间)。不传送时区或DST(夏令时)的信息。设置系统日期&时间系统时间设置与NTP服务器同步HTTP(*超文本传输协议)超文本传输协议(HTTP,Hyper Text Transfer Protocol)是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。所有的WW
18、W文件都必须遵守这个标准。*Web浏览器设置网络端口RTSP端口,使用超时HTTP端口默认端口是80,可更改当使用80时,在URL中端口号可以省略.当使用其他端口号,需添加到URL.使用80http:/192.168.1.10使用8080(更改)http:/192.168.1.10:8080DHCP(*动态主机设置协议)DHCP 是一个可让网络管理员进行中央管理,并在一个组织网络里自动化IP地址分配的通信协议。DHCP针对网络设备分配的有效IP地址采用“租赁”或时间量的概念,尤其对那些经常变更的用户来说非常有用。PPPoE(*以太网上端对端协议)PPPoE 是一个在以太网帧里面压缩PPP(端对
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