当前课程知识点：刑侦视频图像处理 > 第7章 监控视频高效编码技术 > 7.1 监控视频编码的作用 > 7.1 监控视频编码的作用
大家好
这一节我们讲一下
监控视频编码的作用
随着网络多媒体硬件技术的一个飞速发展
视频监控系统
在我们的日常的生活
及各个行业都有广泛的应用
像图1所示的
公共交通电力银行教育工业农业
视频监控系统的一个基本作用
简而言之
就是实时的采集并存储监控视频
为后续的视频内容分析等任务
提供视频素材
图2所示是一个
视频监控系统的一个简图
在视视频监控系统中
视频信号
首先在摄像头图像转换感器处采集
常用的图像传感器有两大类
一个是CMOS
另一个是CCD
图像传感器的作用就是
把光信号转化成电信号
图像传感器采集的视频信号
在编码端进行编码
编码的一个作用就是压缩
使一个视频信号尽量的小
然后压缩后的信号再通过加密
交换机的一个发送
最后通过internet网进行传输
压缩后的视频码流然后会通过网络
发送给控制中心
或者其他授权的用户
在控制中心或其他授权用户
进行解码显示处理等任务
所以在视频监控系统中
编码的一个核心的作用
简而言之
就是要去除原始监控视频信号中的
一个冗余信息
尽量的压缩视频
使视频的信号尽量的小
在视频监控系统中
进行编码的一个必要性
就是目前视频监控系统的
硬件系统的能力
还远远没法满足
对原始监控视频的一个存储
和实时的传输
假如现在我们有一个原始的监控视频
视频的格式信息
首先它的空间分辨率是720P的
720P的视频
他的图像的宽是1280个像素
高是720个像素
然后这个视频的帧率是60帧每秒
他的颜色空间
是YUV420的一个颜色空间
下面有两个问题
第一个问题
请计算
对于这样一个原始的监控视频
它一秒会产生多少的数据量
单位是MB
B是字节 Byte
然后第二个问题计算一下
对于这样的一个视频
它120分钟
会产生多大一个数据量
这时候大家看一下
单位换成了GB
不是MB了
当然这个B也是Byte字节
我们下面PPT里边
已经给出了一个计算的公式
大家可以看一下
对于第一个问题
它的一个计算公式
我们来简单走一遍
对于一个720P的视频
一幅图像
它首先是包含了多少个像素点呢
因为刚才已经说过
对于720这个视频
它的宽是1280个像素
高是720个像素
一个图像的话
可以认为是一个
像素点的一个二维矩阵
所以一幅图像
它一共包含
1280乘以720像素点
但是他又是个YUV420的
颜色空间
Y表示是亮度
UV是表示色度
所以对于YUV这种空间来说
一个像素它对应的一个亮度信号
然后UV是对应0.5个信号
所以说一幅图像
它一共有多少像素
就是1280×720
再乘以括号里1+0.5括起来
然后我们常用的视频的比特深度
是8比特
所以说对于一幅图像
它如果在计算机中进行存储的话
还需要再乘以8比特
我们的问题是
一秒产生多少数据量
因为一秒的视频
它的帧率是60帧每秒
所以还要再乘以它一个帧率
我们的单位是MB
现在我们得到的单位是比特
然后再除以8
换算成字节
然后再除以1024
换算成KB
然后再换算成MB的话
再除以1024
就约等于79MB
也就是说对于一个原始的
监控视频
它的格式是720P的
如果他没有压缩的话
对于这样一个视频
它一秒会产生
79MB的这么一个数据量
大家家里都有电脑
大家其实在电脑的时候
也经常会下载一些东西
下载一些视频啊
和一些软件了
大家其实都有这么直观的感受
所以你在下载东西的时候
如果一秒能下载10GB
就已经是非常快的速度了
我们通常情况下
一秒能够下载几百个KB
或者说几个MB
也就非常快的速度
所以说对于一个原始的监控视频
它1秒产生的数据量是79MB
是远远大于目前
我们网络的硬件
所能够承受能力的
所以说对于一个原始的监控视频
如果你不编码的话
是不可能在我们目前的
硬件系统里面进行实时传输的
这就是第一个问题
就是从实时传输角度
来阐明进行监控视频编码
的一个必要性
咱们再看第二个问题
计算120分钟
产生多少的一个数据量
我们在第一个问题里边
已经计算了一秒产生的多少数据量
一秒的数据量换算成一分钟
将第一步计算出来的79MB
然后再乘以60
因为1分=60秒
然后换成120分钟
再乘以120
这时候得的单位是GB
要换算成GB的话
还要再除以1024
也就是2的10次方
然后算下来的结果
大约就是550个GB
大家家里也都有电脑
目前我们台式机里边的
硬件的存储能力
就我们家用的一些电脑存储能力
大约就是一个TB
一个TB是等于1024个GB的
也就是说
对于一个原始的监控视频
如果你不对它进行编码的话
家里边电脑想存储120分钟
大约就是一部电影的一个时长
两个小时
也就是说如果
不对原始的监控视频
进行编码的话
你家里买的电脑
也就能存两部电影的
这么长的一个视频长度
这肯定是不能接受的
所以说
通过这个计算能得到第二个结论
就是说
我们必须要对原始的监控视频
来进行编码
因为如果不编码的话
以目前的硬件系统能力
是没法进行有效存储的
然后这个图3是我电脑上
存储的一部电影
它的视频格式信息
跟前面说到的这些信息
也是720P的
也是60帧每秒
颜色空间也是YV420
信息是一样的
但是这个视频
在我的电脑里边的存储
大小是多少
是4.37个GB
4.37个GB相比于前面
未编码之前的结果是555个GB
大约在100多比1
为什么会出现这么大的差别
是因为这个视频
是我经过编码后的一个结果
经过编码后
大家可以直观的感受它的存储量
缩小了跟编码之前
大概就是100~200之间的
这么一个距离
目前针对高清视频
最新发布的一个视频编码标准
叫高效视频编码标准
简称为HEVC
HEVC的压缩性能
大约就在100-300左右
以上是本节内容
谢谢大家
-1.1 绪论（上）
--1.1绪论（上）
-1.2 绪论（下）
-第1章测试
-2.1 光照不良图像增强处理（上）
-2.2 光照不良图像增强处理（下）
-第2章习题
-3.1图像超分辨率重建技术概述
-3.2基于插值的图像超分辨率重建
-3.3基于深度学习的图像超分辨率重建之神经网络
-3.4基于深度学习的图像超分辨率重建
-3.5基础知识介绍
-3.6压缩感知与超分辨率重建
-3.7基于压缩感知字典学习的超分方法
-第3章测试一
-第3章测试二
-4.1引言-什么是HDR图像
-4.2 概述-HDR图像处理的研究内容
-4.3HDR图像获取—多曝光融合
-4.4色调映射基础
-第4章测试题
-5.1图像水印技术概述
-5.2图像单水印技术
-5.3图像双水印技术
-第5章测试题
-6.1图像检索概述
-6.2词袋(BOW)特征描述
-6.3VLAD特征编码
-6.4PCA降维
--6.4PCA降维
-7.1 监控视频编码的作用
-7.2 监控视频编码的标准
-7.3 监控视频编码标准
-第7章测试
-8.1运动目标检测
-8.2运动目标跟踪
-第8章测试题
-9.1高光谱图像基础知识
-9.2高光谱图像的应用
-9.3高光谱图像处理
-第9章测试题
-10.1现勘足迹的基本知识
-10.2现勘足迹提取方法
-10.3结构光测量技术概况
-10.4结构光提取原理
-10.5现勘三维现场重建技术
-10.6基于二维图像的三维现场重建
-10.7基于深度信息的三维现场重建
-10.8应用案例
--10.8应用案例
-第10章测试题
-11.1研究背景与意义
-11.2图像预处理技术
-11.3基于LBP纹理的鞋印检索
-11.4基于SIFT特征的鞋印检索
-第11章测试题
-12.1什么是案件的智能串并？
-12.2实现智能串并案的机遇与挑战
-12.3智能串并案的实现策略与方案
-12.4真实案件智能串并的实现
-第12章测试题
-13.1刑侦模拟画像概述
-13.2 刑侦模拟画像计算机辅助系统
-13.3刑侦模拟画像计算机辅助系统：两维三维画像辅助
-第13章测试题
