数字视频监控系统PPT

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Honeywell - Security
各种压缩标准比较
方式 MPEG-1: 用于CD和 VCD 优势 劣势 标注
： 标准 . 有很好的动态压缩 补偿 - 开放式标准 MPEG-2: - 芯片成本在降低 - 明显的延时 数字电视标准 - 有效的压缩方式 - 已有的高成本 - DVD质量画面 - 按照PAL/NTSC帧率和 分辨率标准: 不适合录 - 标准压缩格式 像和存储较长时间的图 - 软件解码随处可 像 得 MPEG-4 - 非常有效的压缩 - 延时长短完全可以控制 方式 世界标准: - 有效的压缩标准，常用 于D1图像标准 非常灵活的帧率 也用于CCTV 和图像分辨率可 调 - 标准压缩
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压缩原理
• DCT (discrete cosine transform)离散余弦变换
每个方块代表 图中的像素
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静态压缩
• 全帧压缩,M-JPEG,WAVELET
பைடு நூலகம்
压缩延时小 图像完整性好 压缩后占用存储空间较大 传输需要更多带宽
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数字图像的分辨率
像素: 是组成数字图像的最小单元,根据模/数转换器所提供数值的大小 来还原图像的色彩和亮度.
CCIR确定的抽样频率为13.5M
水平像素点:13.5M*0.000052=702 垂直像素点:625-49=576 704/720
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目录
• 成像原理 • 数字化 • 压缩标准 • 压缩原理 • 存储 • 传输 • DVR介绍 • 数字视频网络
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模拟图像的清晰度
电视线:在水平或垂直方向可以辨别的扫描线数.
768列
625行
25帧
PAL视频
垂直清晰度:
625*0.75=468TVL
水平清晰度: 2*6M*0.000064*0.75=576TVL
- 由于满帧要求大量带宽，已经慢
慢失去吸引力
- 主要市场是高品质静止图像压缩 部分DVR采用小波压缩
H261 (3): 视频会议的标 准
- 低彼特率，用于- - 通常减少图像码流，或
将图像分辨率缩小到1/2 或1/4。
- 德国Telco公司的电话会议系统中
普遍使用 - H26X标准融合于MPEG-4标准中 (H264编码方式 = MPEG-4-AVC)
- 满帧 (无预测) - 单帧插入 - 低延时 - 满足有损或无损
压缩 - 静止图像最佳 - 可升级的 - 没有图像块效应 n*64 或128kb/s – H263或上至2兆 带宽
- 带宽的低效应用 - 非开放技术 - JPEG2000 是静止图像
级的压缩标准 – 对实时 监控没有优势 (非开放 的预测扩展方法) - 对处理器要求高
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动态压缩
• 帧间预测运动补偿压缩H.26X,MPEG-X
压缩后的视频文件大小动态变化,
传输占用较小的带宽 压缩有一定延时
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不同压缩标准的应用
信息速率 典型应用 图象存储与传输 国际标准 JPEG
<64k
64k-128k 384k-2M 1.5M 3-10M 34-45M <50M <4M
基于电话线的可视通 信
可视电话 会议电视 图象存储（VCD） 数字电视 TV制作 HDTV 低速率可视通信,交互 应用
H.263
H.261 H.261 MPEG-1 MPEG-2 CCIR MPEG-2 MPEG-4
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各种压缩标准比较
传输方式 M-JPEG 移动 / 静止 图像 压缩 小波 (JPEG2000+ 非开放标准) 优势 劣势 标注
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压缩原理
• 视频的冗余性 空间冗余 时间冗余 结构冗余
• 压缩去冗余的对应方法 离散余弦变换DCT-------去空间冗余 运动补偿------去时间冗余 可变长度编码------去结构冗余
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压缩原理
视频图像的频谱特性 • 视频图像的频谱是不连续的,在行频整倍数及周围分布 • 视频图像频谱分量幅度随频率增高而衰减 • 高频分量主要集中在占图像比例很小的图像边缘及色彩丰 富的部分
数字图象的分辨率
640
50 35
100 75
320 480
240
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为什么要压缩
• 非压缩的数字视频带宽 (720*576*8+352*576*8*2)*25=166Mbit 占用存储空间约80GB/路小时 两个单位: bit位: 在传输中一般用位来表示传输速率或传输带宽,单位b Byte字节: 在存储中用字节来表示空间或文件大小,单位B
- 有效的压缩方式
- 延时 - 仅适于低分辨率图像
- 由于MPEG-4/DivX压缩软件的
不同的压缩标准
ITU-T 标准: H.261, H.262, H.263 (H.264) ISO/IEC 标准: MPEG-1, 2, 4 和 JPEG-2000 其他标准: Motion-JPEG 和 Wavelet
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不同压缩标准使用带宽比较
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1B=8bit
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视频的压缩
模/数转换
00110101110101 10010101101010 01110101011001 01101010110101 01011000101010
压缩
82KB 低压缩
6KB 中度压缩
3KB 高度压缩
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压缩原理
人眼视觉心理
光强感知特性
视觉阈:在给定光强下,人眼能分辨的两个区域光强差别的最小值. 根据韦伯定律,视觉阈随光强呈线性变化,即背景亮度越高,人眼对亮度的辨别能力越弱
人眼结构:感知光强的柱壮细胞1.8亿个,感知色彩的椎状细胞0.08亿个
人眼对光亮度的敏感性远大于对光色彩的敏感性 人眼对静态物体的敏感性大于对运动物体的敏感性 人眼对图像中心的敏感性大于对图像边缘的敏感性