CIF格式具有如下特性:
(1) 電視圖像的空間解析度為家用錄影系統(Video Home System,VHS)的解析度,即352×288。
(2) 使用非隔行掃描(non-interlaced scan)。
(3) 使用NTSC幀速率,電視圖像的最大幀速率為30 000/1001≈29.97幅/秒。
(4) 使用1/2的PAL水準解析度,即288線。
(5) 對亮度和兩個色差信號(Y、Cb和Cr)分量分別進行編碼,它們的取值範圍同ITU-R BT.601。即黑色=16,白色=235,色差的最大值等於240,最小值等於16。
下面為5種CIF 圖像格式的參數說明。參數次序為“圖像格式 亮度取樣的象素個數(dx) 亮度取樣的行數 (dy) 色度取樣的象素個數(dx/2) 色度取樣的行數(dy/2)”。
· sub-QCIF 128×96 64 48
· QCIF 176×144 88 72
· CIF 352×288 176 144
· 4CIF 704×576 352 288(即我們經常說的D1)
· 16CIF 1408×1152 704 576
(1) 電視圖像的空間解析度為家用錄影系統(Video Home System,VHS)的解析度,即352×288。
(2) 使用非隔行掃描(non-interlaced scan)。
(3) 使用NTSC幀速率,電視圖像的最大幀速率為30 000/1001≈29.97幅/秒。
(4) 使用1/2的PAL水準解析度,即288線。
(5) 對亮度和兩個色差信號(Y、Cb和Cr)分量分別進行編碼,它們的取值範圍同ITU-R BT.601。即黑色=16,白色=235,色差的最大值等於240,最小值等於16。
下面為5種CIF 圖像格式的參數說明。參數次序為“圖像格式 亮度取樣的象素個數(dx) 亮度取樣的行數 (dy) 色度取樣的象素個數(dx/2) 色度取樣的行數(dy/2)”。
· sub-QCIF 128×96 64 48
· QCIF 176×144 88 72
· CIF 352×288 176 144
· 4CIF 704×576 352 288(即我們經常說的D1)
· 16CIF 1408×1152 704 576
目前監控行業中主要使用Qcif(176×144)、CIF(352×288)、HALF D1(704×288)、D1
(704×576)等幾種解析度,CIF錄影解析度是主流解析度,絕大部分產品都採用CIF解析度。目前市場接受CIF解析度,主要理由有四點:1、目前數碼監控要求視頻碼流不能太高;2、視頻傳輸帶寬也有限制;3、使用HALF D1、D1解析度可以提高清晰度,滿足高品質的要求,但是以高碼流為代價的。在現階段,出現了眾多D1的產品,但市場份額非常小;4、採用CIF解析度,信噪比在32db以上,一般用戶是可以接受的,但不是理想的視頻圖像品質。目前業內人士正在嘗試用HALF D1來尋求CIF、D1之間的平衡。但隨著單塊硬碟的容量達到750GB甚至1000GB,而國內的大部分DVR已經可以做到連接8塊1000GB的硬碟,故D1逐漸會變成時常的主流。
經過研究發現一種更為有效的監控視頻編碼解析度(DCIF),其圖元為528×384。DCIF解析度的是視頻圖像來歷是將奇、偶兩個HALF D1,經反隔行變換,組成一個D1(720*576),D1作邊界處理,變成4CIF(704×576),4CIF經水準3/4縮小、垂直2/3縮小,轉換成528×384.528×384的圖元數正好是CIF圖元數的兩倍,為了與常說的2CIF(704*288)區分,我們稱之為DOUBLE CIF,簡稱DCIF。顯然,DCIF在水準和垂直兩個方向上,比Half D1更加均衡。
為什麼選用DCIF解析度?
數位化監控行業對數位監控產品提出兩項要求:首先要求資料量低,保證系統能夠長時間錄影和穩定即時的網路傳輸;其次要求重播圖像清晰度高,滿足對細節的要求。而DCIF解析度在目前的軟硬體平臺上,能很好的滿足以上兩項要求。
Half D1解析度已被部分產品採用,用來解決CIF清晰度不夠高和D1存儲量高、價格高昂的缺點。但由於他相對于CIF只是水準解析度的提升,圖像品質提高不是特別明顯,但碼流增加很大。
經過對大量視頻信號進行測試,基於目前的視頻壓縮演算法,DCIF解析度比Half D1能更好解決CIF清晰度不夠高和D1存儲量高、價格高昂的缺點,用來解決CIF和4CIF,特別是在512Kbps碼率之間,能獲得穩定的高品質圖像,滿足用戶對較高圖像品質的要求,為視頻編碼提供更好的選擇。
CIF清晰度不夠高和D1存儲量高、價格高昂的缺點解析度,靜態重播解析度理論上最高可達360TVline的圖像品質,超過類比監控中標準VHS磁帶錄影機280TVline的圖像水準,達到公安部安防行業視頻標準二級和三級專案的清晰度要求,滿足絕大部分視頻監控的要求。
為什麼選用DCIF解析度?
數位化監控行業對數位監控產品提出兩項要求:首先要求資料量低,保證系統能夠長時間錄影和穩定即時的網路傳輸;其次要求重播圖像清晰度高,滿足對細節的要求。而DCIF解析度在目前的軟硬體平臺上,能很好的滿足以上兩項要求。
Half D1解析度已被部分產品採用,用來解決CIF清晰度不夠高和D1存儲量高、價格高昂的缺點。但由於他相對于CIF只是水準解析度的提升,圖像品質提高不是特別明顯,但碼流增加很大。
經過對大量視頻信號進行測試,基於目前的視頻壓縮演算法,DCIF解析度比Half D1能更好解決CIF清晰度不夠高和D1存儲量高、價格高昂的缺點,用來解決CIF和4CIF,特別是在512Kbps碼率之間,能獲得穩定的高品質圖像,滿足用戶對較高圖像品質的要求,為視頻編碼提供更好的選擇。
CIF清晰度不夠高和D1存儲量高、價格高昂的缺點解析度,靜態重播解析度理論上最高可達360TVline的圖像品質,超過類比監控中標準VHS磁帶錄影機280TVline的圖像水準,達到公安部安防行業視頻標準二級和三級專案的清晰度要求,滿足絕大部分視頻監控的要求。
什麼是D1?
做閉路電視監控系統這一行久了,大家都以為D1是硬碟錄影機顯示、錄影、重播的解析度,實際上不是的,D1是數位電視系統顯示格式的標準,共分為以下5種規格:
· D1:480i格式(525i):720×480(水準480線,隔行掃描),和NTSC類比電視清晰度相同,行頻為15.25kHz,相當於我們所說的4CIF(720×576)
· D2:480P格式(525p):720×480(水準480線,逐行掃描),較D1隔行掃描要清晰不少,和逐行掃描DVD規格相同,行頻為31.5kHz
· D3:1080i格式(1125i):1920×1080(水準1080線,隔行掃描),高清放鬆採用最多的一種解析度,解析度為1920×1080i/60Hz,行頻為33.75kHz
· D4:720p格式(750p):1280×720(水準720線,逐行掃描),雖然解析度較D3要低,但是因為逐行掃描,市面上更多人感覺相對於1080I(實際逐次540線)視覺效果更加清晰。不過個人感覺來說,在最大解析度達到1920×1080的情況下,D3要比D4感覺更加清晰,尤其是文字表現力上,解析度為1280×720p/60Hz,行頻為45kHz
· D5:1080p格式(1125p):1920×1080(水準1080線,逐行掃描),目前民用高清視頻的最高標準,解析度為1920×1080P/60Hz,行頻為67.5KHZ。
· D1:480i格式(525i):720×480(水準480線,隔行掃描),和NTSC類比電視清晰度相同,行頻為15.25kHz,相當於我們所說的4CIF(720×576)
· D2:480P格式(525p):720×480(水準480線,逐行掃描),較D1隔行掃描要清晰不少,和逐行掃描DVD規格相同,行頻為31.5kHz
· D3:1080i格式(1125i):1920×1080(水準1080線,隔行掃描),高清放鬆採用最多的一種解析度,解析度為1920×1080i/60Hz,行頻為33.75kHz
· D4:720p格式(750p):1280×720(水準720線,逐行掃描),雖然解析度較D3要低,但是因為逐行掃描,市面上更多人感覺相對於1080I(實際逐次540線)視覺效果更加清晰。不過個人感覺來說,在最大解析度達到1920×1080的情況下,D3要比D4感覺更加清晰,尤其是文字表現力上,解析度為1280×720p/60Hz,行頻為45kHz
· D5:1080p格式(1125p):1920×1080(水準1080線,逐行掃描),目前民用高清視頻的最高標準,解析度為1920×1080P/60Hz,行頻為67.5KHZ。
其中D1 和D2標準是我們一般類比電視的最高標準,並不能稱的上高清晰,D3的1080i標準是高清晰電視的基本標準,它可以相容720p格式,而D5的1080P只是專業上的標準,並不是民用級別的,上面所給出的60HZ只是理想狀態下的場頻,而它的行頻為67.5KHZ,目前還沒有如此高行頻的電視問世,實際在專業領域裏1080P的場頻只有24HZ,25HZ和30HZ。
需要指出的一點是,D端子是日本獨有的特殊介面,國內電視幾乎沒有帶這種介面的,最多的是色差介面,而色差介面最多支援到D4,理論上肯定沒有HDMI(純數位信號,支援到1080P)的最高清晰度高,但在1920:1080以下解析度的電視機上,一般也沒有很大差別。
國內主流的硬碟錄影機(DVR,Digital Video Recording)採用什麼解析度?怎樣計算硬碟容量?
國內主流的硬碟錄影機採用兩種解析度:CIF和4CIF(D1),分為兩種型號。
硬碟錄影機常見的路數有1路、2路、4路、8路、9路、12路和16路。最大可以連接8塊2000GB的硬碟,總容量可高達1.6TV(可續目前市面上最大的硬碟只有1000GB),如果採用CIF解析度,通常計算硬碟錄影機的錄影的硬碟容量為180MB~250MB/小時,通常情況下取值200MB/小時;如果是D1的解析度每小時錄影需要的硬碟容量為720MB~1000MB/小時,通常情況下為了減少硬碟的容量可以按照500MB/小時計算,幀率智慧設置比25fps少一些,碼流也要少一些!相信大家可以計算出一台裝滿8塊500GB的16路硬碟錄影機可以錄影多長時間了吧?
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