视频基本术语介绍 码流、帧率、分辨率、I帧、带宽

视频基本术语介绍

码流

码流Data Rate是指视频文件在单位时间内使用的数据流量，也叫码率或码流率，是视频编码中画面质量控制中最重要的部分，一般我们用的单位是Kb/s或者Mb/s。一般来说同样分辨率下，视频文件的码流越大，压缩比就越小，画面质量就越高。码流越大，说明单位时间内取样率越大，数据流，精度就越高，处理出来的文件就越接近原始文件，图像质量越好，画质越清晰，要求播放设备的解码能力也越高。

帧率

一帧就是一副静止的画面，连续的帧就形成动画，如电视图象等。我们通常说帧数，简单地说，就是在1秒钟时间里传输的图片的帧数，也可以理解为图形处理器每秒钟能够刷新几次，通常用fps（Frames Per Second）表示。每一帧都是静止的图象，快速连续地显示帧便形成了运动的假象。高的帧率可以得到更流畅、更逼真的动画。每秒钟帧数 (fps) 愈多，所显示的动作就会愈流畅。一般来说，图像帧率设置为25fp或30fps已经足够。

分辨率

视频分辨率是指视频成像产品所成图像的大小或尺寸。常见的视像分辨率有352×288，176×144，640×480，1024×768。在成像的两组数字中，前者为图片长度，后者为图片的宽度，两者相乘得出的是图片的像素，长宽比一般为4：3. 　目前监控行业中主要使用Qcif(176×144）、CIF(352×288）、HALF D1(704×288）、D1(704×576）等几种分辨率。

D1是数字电视系统显示格式的标准，共分为以下5种规格：

• D1：480i格式（525i）：720×480（水平480线，隔行扫描），和NTSC模拟电视清晰度相同，行频为15.25kHz，相当于我们所说的4CIF(720×576)

• D2：480P格式（525p）：720×480（水平480线，逐行扫描），较D1隔行扫描要清晰不少，和逐行扫描DVD规格相同，行频为31.5kHz

• D3：1080i格式（1125i）：1920×1080（水平1080线，隔行扫描），高清方式采用最多的一种分辨率，分辨率为1920×1080i/60Hz，行频为33.75kHz

• D4：720p格式（750p）：1280×720（水平720线，逐行扫描），虽然分辨率较D3要低，但是因为逐行扫描，市面上更多人感觉相对于1080I（实际逐次540线）视觉效果更加清晰。不过个人感觉来说，在最大分辨率达到1920×1080的情况下，D3要比D4感觉更加清晰，尤其是文字表现力上，分辨率为1280×720p/60Hz，行频为45kHz

• D5：1080p格式（1125p）：1920×1080（水平1080线，逐行扫描），目前民用高清视频的最高标准，分辨率为1920×1080P/60Hz，行频为67.5KHZ。

其中D1 和D2标准是我们一般模拟电视的最高标准，并不能称的上高清晰，D3的1080i标准是高清晰电视的基本标准，它可以兼容720p格式，而D5的1080P只是专业上的标准。

I帧间隔

两个I帧的间隔，例如：海康摄像机编码，I帧间隔是50，含49个P帧。建议将I帧间隔和帧率保持一致

I帧

I帧又称帧内编码帧，是一种自带全部信息的独立帧，无需参考其他图像便可独立进行解码，可以简单理解为一张静态画面。视频序列中的第一个帧始终都是I帧，因为它是关键帧。

P帧

P帧又称帧间预测编码帧，需要参考前面的I帧才能进行编码。表示的是当前帧画面与前一帧（前一帧可能是I帧也可能是P帧）的差别。解码时需要用之前缓存的画面叠加上本帧定义的差别，生成最终画面。与I帧相比，P帧通常占用更少的数据位，但不足是，由于P帧对前面的P和I参考帧有着复杂的依耐性，因此对传输错误非常敏感。

B帧

B帧又称双向预测编码帧，也就是B帧记录的是本帧与前后帧的差别。也就是说要解码B帧，不仅要取得之前的缓存画面，还要解码之后的画面，通过前后画面的与本帧数据的叠加取得最终的画面。B帧压缩率高，但是对解码性能要求较高。

I帧只需考虑本帧；P帧记录的是与前一帧的差别；B帧记录的是前一帧及后一帧的差别,能节约更多的空间,视频文件小了,但相对来说解码的时候就比较麻烦。因为在解码时,不仅要用之前缓存的画面,而且要知道下一个I或者P的画面,对于不支持B帧解码的播放器容易卡顿。

视频监控系统中预览的视频画面是实时的，对画面的流畅性要求较高。采用I帧、P帧进行视频传输可以提高网络的适应能力，且能降低解码成本所以现阶段的视频解码都只采用I帧和P帧进行传输。

帧率、码流与分辨率之间关系

对于静止的图像，用较低的码流即可以获得较高的图像质量；对于运动的图像，需要配置较高的码流。举个例子，针对的摄像机来说，典型码率为：2M，对于室内场景，因运动物体较少、速度较小，配置码流即可满足要求；对于道路监控场景，因车流速度快，场景变换大，可能需要配置4M码率。实际应用中，我们应该配置为变码率，使其更好地适应场景变化

公式:

• 同时在线人数 = 带宽 / (码流 * 8)

• 文件大小 = 时间×码率/8

常用案例

一个视频文件的大小为5.86M,播放时长为3分7秒:

1.该文件对应的码流就是

5.86 * 1024 * 1024 * 8 / (3 * 60 + 7) =262872.95657754bps

2.10M独享带宽能支撑的同时在线人数

10* 1024 * 1024 / 262872.95657754 =39.889078498294

3.支撑1000人同时在线的系统最少需要的带宽数为

262872* 1000 / (1024 * 1024) = 250.69427490234M

4.码流为6144kbps的流媒体文件，需要支撑100人观看，需要的带宽

6144000*1000/(1024*1024)=5859.375M