如何计算VGA系统的视频带宽
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VGA分配器与带宽的关系2009-03-03 14:12关键字:VGA分配器VGA分配器这东西的带宽是与分辨率有关的,它的工作主要是把信号放大增强一下以免分配的时候造成衰减,使画面丢色失真变暗或者水波纹等等.1280*1024的要求不高,150M即可满足,不过你也知道,光有分辨率还不够,刷新率也是个重要的问题,较高的刷新率不晃眼(CRT),而且对亮度色度表现都有好处,所以建议你买高指标的.不过你接电视嘛,就不好说了,是大屏液晶吧? 液晶的一般60Hz即可,他没有CRT的"场"切换问题,刷新率不敏感,150M的就行,而有些设备超过60Hz是不认的,高了也没用,一般CRT电视机的刷新率在50-60,少数数码版的有100Hz,要看情况了.-------带宽=水平分辨率×垂直分辨率×场频实际使用的时候还要除以0.6左右才是必须的.低指标下60Hz1280*1024*60=78M78M/0.6=131M150M即可.较高要求1280*1024*85=111M111M/0.6=185M200M即可这里电视是个很大的变数,甚至可能有兼容问题,还是先用显卡直接带一下再说.只要直连没问题,加个VGA分配器(1转2)通常是不会有问题的,除非那个东东内阻太高(质量太差),因为这种属于串联改并联,没有电子元件在里头,只是对显卡输出的信号有点点的衰减,99.99%能成.那"万一",就是刚好20M线+VGA分配器的总衰减使得信号小过了显示器能接受的信号强度最低值.这个和20M线也有关系的.因为这个VGA分配器非常便宜,强烈建议你先买一个用,用了觉得不好也只是损失一点点.况且还可能用在别处.分屏复制,两个显示器的信号都得一样,所以主显示器可能被动了些,如果显卡有双头,还是用内置的nview吧,复制/独立/拼接,随意,分辨率随意...。
在视频监控系统中,对存储空间容量的大小需求是与画面质量的高低、及视频线路等都有很大关系。
下面对视频存储空间大小与传输带宽的之间的计算方法做以介绍比特率是指每秒传送的比特(bit)。
单位为bps(BitPerSecond) ,比特率越高,传送的数据越大。
比特率表示经过编码(压缩)后的音、视频数据每秒钟需要用多少个比特来表示,而比特就是二进制里面最小的单位,要么是0,要么是1。
比特率与音、视频压缩的关系,简单的说就是比特率越高,音、视频的质量就越好,但编码后的文件就越大;如果比特率越少则情况刚好相反。
码流(DataRate)是指视频文件在单位时间内使用的数据流量,也叫码率,是视频编码中画面质量控制中最重要的部分。
同样分辨率下,视频文件的码流越大,压缩比就越小,画面质量就越咼。
上行带宽就是本地上传信息到网络上的带宽。
上行速率是指用户电脑向网络发送信息时的数据传输速率,比如用FTP上传文件到网上去,影响上传速度的就是“上行速率”。
下行带宽就是从网络上下载信息的带宽。
下行速率是指用户电脑从网络下载信息时的数据传输速率,比如从FTP服务器上文件下载到用户电脑,影响下传速度的就是“下行速率”。
不同的格式的比特率和码流的大小定义表:传输带宽计算:比特率大小X摄像机的路数=网络带宽至少大小;注:监控点的带宽是要求上行的最小限度带宽(监控点将视频信息上传到监控中心);监控中心的带宽是要求下行的最小限度带宽(将监控点的视频信息下载到监控中心);例:电信2Mbps的ADSL宽带,理论上其上行带宽是512kbps=64kb/s,其下行带宽是2Mbps=256kb/s例:监控分布在5个不同的地方,各地方的摄像机的路数:n=10(20路)1个监控中心,远程监看及存储视频信息,存储时间为30天。
不同视频格式的带宽及存储空间大小计算如下:地方监控点:CIF视频格式每路摄像头的比特率为512Kbps,即每路摄像头所需的数据传输带宽为512Kbps, 10路摄像机所需的数据传输带宽为:512Kbps(视频格式的比特率)X 10(摄像机的路数)〜5120Kbps=5Mbps上行带宽)即:采用CIF视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为5Mbps;D1视频格式每路摄像头的比特率为1.5Mbps,即每路摄像头所需的数据传输带宽为1.5Mbps, 10路摄像机所需的数据传输带宽为:1.5Mbps(视频格式的比特率)X 10(摄像机的路数)=15Mbps(上行带宽)即:采用D1视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为15Mbps;720P(100万像素)的视频格式每路摄像头的比特率为2Mbps即每路摄像头所需的数据传输带宽为2Mbps 10路摄像机所需的数据传输带宽为:2Mbps(视频格式的比特率)X 10(摄像机的路数)=20Mbps(上行带宽)即:采用720P的视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为20Mbps;1080P(200万像素)的视频格式每路摄像头的比特率为4Mbps,即每路摄像头所需的数据传输带宽为4Mbps 10路摄像机所需的数据传输带宽为:4Mbps(视频格式的比特率)X 10(摄像机的路数)=40Mbps(上行带宽)即:采用1080P的视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为40Mbps;监控中心:CIF视频格式的所需带宽:512Kbps(视频格式的比特率)X 50(监控点的摄像机的总路数之和)=25600Kbps=25Mbps下彳亍带宽)即:采用CIF视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少25MbpsD1视频格式的所需带宽:1.5Mbps(视频格式的比特率)X 50(监控点的摄像机的总路数之和)=75Mbps(下行带宽)即:采用D1视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少75Mbps720P(100万像素)的视频格式的所需带宽:2Mbps(视频格式的比特率)X 50(监控点的摄像机的总路数之和)=100Mbps(下行■带宽)即:采用720P的视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少100Mbps1080P(200万像素)的视频格式的所需带宽:4Mbps(视频格式的比特率)X 50(监控点的摄像机的总路数之和)=200Mbps(下行■带宽)即:采用1080P的视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少200Mbps存储空间计算: 码流大小(单位:kb/s;即:比特率十8)x 3600(单位:秒;1小时的秒数)x 24(单位:小时;一天的时间长)x 30(保存的天数)x 50(监控点要保存摄像机录像的总数)宁0.9(磁盘格式化的损失10%空间)=所需存储空间的大小(注:存储单位换算1TB=1024GB;1GB=1024MB;1MB=1024KB)50路存储30天的CIF视频格式录像信息的存储空间所需大小为:64x 3600X 24x 30x 50-0.9=8789.1GB~ 9TB50路存储30天的D1视频格式录像信息的存储空间所需大小为:192x 3600x 24x 30x 50-0.9=26367.2GB~26TB50路存储30天的720P(100万像素)视频格式录像信息的存储空间所需大小为:256x 3600x 24x 30x 50-0.9=35156.3GB~ 35TB50路存储30天的1080P(200万像素)视频格式录像信息的存储空间所需大小为:512x 3600x 24x 30x 50-0.9=70312.5GB~69TB。
电视图像的视频带宽如果图像信号的清晰度使用“扫描线×有效系数”的方法来计算,那么问题就再简单不过了。
事实上,这种方法只对垂直清晰度的计算有效,对水平清晰度的计算无效。
之所以对水平清晰度计算无效,是因为水平清晰度涉及到视频带宽及逆程扫描等问题。
因此,我们必须先从视频带宽的概念和内容说起。
虽然“视频带宽”一词在媒体上经常见到,但对一般家庭影院爱好者来说并不清楚其真正含义和作用。
尤其是有些媒体上关于视频带宽的解释和列出的表达式不一样,就造成了人们更大的困惑。
比如,有人说它是每秒钟图像取样点数的总和,有人说它是每秒钟扫过的图像像素总数,有人甚至还要在其后面再乘以一个幅型比,如此等等。
那么,应当如何来认识视频带宽呢?一、黑白电视的视频带宽在AV系统中,视频带宽是相对于音频带宽而言的,它是用于记录、传送系统图像电磁信号的最低频率与最高频率之间的频率范围,这个范围叫频带,频带的宽度就叫“视频带宽”,简称“带宽”。
在视频带宽中所包括的信号,并非只有图像信号,还包括了行同步信号、场同步信号和扫描线回扫时的消隐信号等。
因此,视频图像信号是图像信号、复合同步信号和消隐信号的总称。
频率的意思不是取样点或像素点的意思,而是在单位时间内视频图像信号电平(一般用电压来表示)交替改变的次数的意思。
虽然单纯用取样点或像素来描述视频带宽是不够的,因为它还包括了系统运行的其它信号,但是因为在总的视频图像信号中,用于携带图像信息的信号占了绝大多数,所以用取样点或像素值来近似地描述视频带宽还是可以的,但要注意其真正含义,现将有关内容简述如下。
图像信号的频率高低就是电平信号变化的快慢,它与构成图像内容的繁简程度有关。
比如,有一幅最简单的图像,上半部是白色,下半部是黑色,那么这幅图像的电平变化只有一次,即1Hz;每秒传送50次,这幅图像的电平变化就是50次,即50Hz。
这个频率,可以认为是电视图像的最低频率,只有50Hz,或者说近似0Hz。
视频监控存储空间大小与传输带宽计算方法在视频监控系统中,对存储空间容量的大小需求是与画面质量的高低、及视频线路等都有很大关系。
下面对视频存储空间大小与传输带宽的之间的计算方法做以介绍。
比特率是指每秒传送的比特(bit)数。
单位为bps(BitPerSecond),比特率越高,传送的数据越大。
比特率表示经过编码(压缩)后的音、视频数据每秒钟需要用多少个比特来表示,而比特就是二进制里面最小的单位,要么是0,要么是1。
比特率与音、视频压缩的关系,简单的说就是比特率越高,音、视频的质量就越好,但编码后的文件就越大;如果比特率越少则情况刚好相反。
码流(DataRate)是指视频文件在单位时间内使用的数据流量,也叫码率,是视频编码中画面质量控制中最重要的部分。
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。
上行带宽就是本地上传信息到网络上的带宽。
上行速率是指用户电脑向网络发送信息时的数据传输速率,比如用FTP上传文件到网上去,影响上传速度的就是“上行速率”。
下行带宽就是从网络上下载信息的带宽。
下行速率是指用户电脑从网络下载信息时的数据传输速率,比如从FTP服务器上文件下载到用户电脑,影响下传速度的就是“下行速率”。
不同的格式的比特率和码流的大小定义表:传输带宽计算:比特率大小×摄像机的路数=网络带宽至少大小;注:监控点的带宽是要求上行的最小限度带宽(监控点将视频信息上传到监控中心);监控中心的带宽是要求下行的最小限度带宽(将监控点的视频信息下载到监控中心);例:电信2Mbps的ADSL宽带,理论上其上行带宽是512kbps=64kb/s,其下行带宽是2Mbps=256kb/s例:监控分布在5个不同的地方,各地方的摄像机的路数:n=10(20路)1个监控中心,远程监看及存储视频信息,存储时间为30天。
不同视频格式的带宽及存储空间大小计算如下:地方监控点:CIF视频格式每路摄像头的比特率为512Kbps,即每路摄像头所需的数据传输带宽为512Kbps,10路摄像机所需的数据传输带宽为:512Kbps(视频格式的比特率)×10(摄像机的路数)≈5120Kbps=5Mbps(上行带宽)即:采用CIF视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为5Mbps;D1视频格式每路摄像头的比特率为1.5Mbps,即每路摄像头所需的数据传输带宽为1.5Mbps,10路摄像机所需的数据传输带宽为:1.5Mbps(视频格式的比特率)×10(摄像机的路数)=15Mbps(上行带宽) 即:采用D1视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为15Mbps; 720P(100万像素)的视频格式每路摄像头的比特率为2Mbps,即每路摄像头所需的数据传输带宽为2Mbps,10路摄像机所需的数据传输带宽为:2Mbps(视频格式的比特率)×10(摄像机的路数)=20Mbps(上行带宽)即:采用720P的视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为20Mbps; 1080P(200万像素)的视频格式每路摄像头的比特率为4Mbps,即每路摄像头所需的数据传输带宽为4Mbps,10路摄像机所需的数据传输带宽为:4Mbps(视频格式的比特率)×10(摄像机的路数)=40Mbps(上行带宽)即:采用1080P的视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为40Mbps 监控中心:CIF视频格式的所需带宽:512Kbps(视频格式的比特率)×50(监控点的摄像机的总路数之和)=25600Kbps=25Mbps(下行带宽)即:采用CIF视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少25MbpsD1视频格式的所需带宽:1.5Mbps(视频格式的比特率)×50(监控点的摄像机的总路数之和)=75Mbps(下行带宽)即:采用D1视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少75Mbps720P(100万像素)的视频格式的所需带宽:2Mbps(视频格式的比特率)×50(监控点的摄像机的总路数之和)=100Mbps(下行带宽)即:采用720P的视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少100Mbps 1080P(200万像素)的视频格式的所需带宽:4Mbps(视频格式的比特率)×50(监控点的摄像机的总路数之和)=200Mbps(下行带宽)即:采用1080P的视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少200Mbps存储空间计算:码流大小(单位:kb/s;即:比特率÷8)×3600(单位:秒;1小时的秒数)×24(单位:小时;一天的时间长)×30(保存的天数)×50(监控点要保存摄像机录像的总数)÷0.9(磁盘格式化的损失10%空间)=所需存储空间的大小(注:存储单位换算1TB=1024GB;1GB=1024MB;1MB=1024KB)50路存储30天的CIF视频格式录像信息的存储空间所需大小为:64×3600×24×30×50÷0.9=8789.1GB≈9TB50路存储30天的D1视频格式录像信息的存储空间所需大小为:192×3600×24×30×50÷0.9=26367.2GB≈26TB50路存储30天的720P(100万像素)视频格式录像信息的存储空间所需大小为:256×3600×24×30×50÷0.9=35156.3GB≈35TB50路存储30天的1080P(200万像素)视频格式录像信息的存储空间所需大小为:512×3600×24×30×50÷0.9=70312.5GB≈69TB例如:8路硬盘录像机,视音频录像,采用512Kbps定码流,每天定时录像12小时,录像资料保留15天,计算公式如下:每小时录像文件大小=512×3600÷8÷1024=225MB硬盘录像机所需硬盘容量=225×8×12×15=324000MB≈320GB各种分辨率下采用什么样的码流可以获得较好的图像质量,一般的硬盘录像机都支持多种分辨率,我们一般使用CIF、DCIF、D1三种。
视频信号基础知识(三)VGA视频信号1. VGA显示原理VGA(Video Graphics Array)作为一种标准的显示接口得到了广泛的应用。
VGA在任何时刻都必须工作在某一显示模式下,其显示模式分为字符显示模式和图形显示模式,而在应用中讨论的都是图形显示模式。
VGA的图形模式分为三类:CGA,EGA兼容的图形模式;标准VGA图形模式;VGA扩展图形模式,后两种图形模式统称为VGA图形模式。
文中基于标准VGA模式来实现。
工业标准的VGA显示模式为:640×480×16×60。
常见的彩色显示器一般由阴极射线管(CRT)构成,彩色由GRB(Green Red Blue)基色组成。
显示采用逐行扫描的方式解决,阴极射线枪发出电子束打在涂有荧光粉的荧光屏上,产生GRB基色,合成一个彩色像素。
扫描从屏幕的左上方开始,从左到右,从上到下,逐行扫描,每扫完一行,电子束回到屏幕的左边下一行的起始位置,在这期间,CRT、对电子束进行消隐,每行结束时,用行同步信号进行行同步;扫描完所有行,用场同步信号进行场同步,并使扫描回到屏幕的左上方,同时进行场消隐,并预备进行下一次的扫描。
VGA显示控制器控制 CRT显示图象的过程如图1所示。
2. VGA信号时序图2所示是计算机VGA(640×480,60 Hz)图像格式的信号时序图。
图2中,V_sync为场同步信号,场周期TVSYNC=16.683 ms,每场有525行,其中480行为有效显示行,45行为场消隐期。
场同步信号Vs中每场有1个脉冲,该脉冲的低电平宽度tWV=63μs(2行)。
场消隐期包括场同步时间tWH、场消隐前肩tHV(13行)、场消隐后肩tVH(30行),共45行。
行周期THSYNC=31.78μs,每显示行包括 800点。
其中,640点为有效显示区,160点为行消隐期(非显示区)。
行同步信号Hs中每行有一个脉冲,该脉冲的低电平宽度tWV=3.81 μs(即96个DCK);行消隐期包括行同步时间tWH,行消隐前肩tHC(19个DCLK)和行消隐后肩tCH(45个DCLK),共160个点时钟。
视频带宽指每秒钟电子枪扫描过的总像素数,我们可以用“水平分辨率×垂直分辨率×场频(画面刷新次数)”这个公式进行计算。
与行频相比,带宽更具有综合性,也更直接的反映显示器性能。
但通过上述公式计算出的视频带宽只是理论值,在实际应用中,为了避免图像边缘的信号衰减,保持图像四周清晰,电子枪的扫描能力需要大于分辨率尺寸,水平方向通常要大25%,垂直方向要大8%。
带宽对于选择一台显示器来说是很重要的一个指标。
太小的带宽无法使显示器在高分辨率下有良好的表现。
投影仪的视频通道总的频带宽度,其定义是在视频信号振幅下降至0.707倍时,对应的信号上限频率。
0.707倍对应的增量是-3dB,因此又叫做-3dB带宽。
由IBM推出的采用RGB模拟信号的VGA视频标准,定义了具有60Hz刷新频率、可产生16种颜色的能力的640×480像素格式。
模拟RGB标准很快成为知名的VGA标准,时至今日,大多数计算机的VGA监视器仍然保留有15引脚的D-Sub 兰色连接器。
VGA标准现在由视频电子标准协会(Video Electronics Standards Association,VESA)负责,信号及如何测量和测试信号的定义都由该协会制定。
如今VGA家族包括了一系列名称,从原来的VGA(视频图形阵列)到UXGA(超扩展的图形阵列)。
业界专家预期,在PC领域,该标准会存在到2015年或更晚。
有些系统的VGA信号必须通过放大器或开关,然而对于这样的开关或放大器,设计师如何计算所需要的带宽却有些复杂。
进行这样的计算需要某些数学知识,并对CRT监视器有一定的了解。
由于CRT曾经一度是最普通的显示器件,目前基本的视频带宽计算仍然依赖于老式CRT监视器的物理机制。
虽然CRT监视器正快速地被LCD监视器替代,但CRT仍构成标准的一部分,所以,必须对其有所了解,以计算带宽。
在CRT内,电子束在磁场中进行偏转,自上而下,覆盖整个屏幕,从而形成“光栅”图样(见图1)。
信号带宽说明复合视频:复合视频信号(Composite Video Signal)是一种将视频信号中的亮度信号(Y)、绿色色差信号(U)、红色色差信号(V)(U和V统称色度信号C,与亮度信号相对)和同步信号复合传输和存储的方式。
由于设备制造相对容易、成本低廉、使用简单,被广泛应用于标准清晰度电视、VCD等影音设备、家用电视游戏机等领域和产品中。
最为我们所知的复合视频设备就是黄色的复合视频RCA端子,链接简便,只需要一根电缆就能实现视频信号的传输。
CVBS信号带宽均低于6.5MHz。
S VIDEO:S端子也是非常常见的端子,其全称是Separate Video,也称为SUPER VIDEO。
S-Video连接规格是由日本人开发的一种规格,S指的是“SEPARATE(分离)”,它将亮度和色度分离传输,避免了混合视频信号传输时亮度和色度的相互干扰。
S端子实际上是一种五芯接口,由两路视频亮度信号、两路视频色度信号和一路公共屏蔽地线共五条芯线组成。
SV信号带宽提高至10MHz左右YUV信号:YUV(亦称YCrCb)是被欧洲电视系统所采用的一种颜色编码方法(属于PAL)。
YUV主要用于优化彩色视频信号的传输,使其向后兼容老式黑白电视。
与R GB视频信号传输相比,它最大的优点在于只需占用极少的带宽(RGB要求三个独立的视频信号同时传输)。
为节省带宽,大多数YUV格式平均使用的每像素位数都少于24位元。
YPbPr表示逐行扫描色差输出。
YCbCr表示隔行扫描色差输出。
主要的采样(subsample)格式有YCbCr 4:2:0、YCbCr 4:2:2、YCbCr 4:1:1和YCbCr 4:4:4。
YUV的表示法称为A:B:C 表示法:4:4:4 表示完全取样。
(最高,无压缩)4:2:2 表示2:1 的水平取样,没有垂直下采样。
(高,压缩)4:2:0 表示2:1 的水平取样,2:1 的垂直下采样。
(中,压缩)4:1:1 表示4:1 的水平取样,没有垂直下采样。
视频流带宽计算在视频监控系统中,对存储空间容量的大小需求是与画面质量的高低、及视频线路等都有很大关系。
下面对视频存储空间大小与传输带宽的之间的计算方法做以先容。
% m4 d! G5 L- W- B3 `- O$ a 比特率是指每秒传送的比特(bit)数。
单位为bps(BitPerSecond),比特率越高,传送的数据越大。
比特率表示经过编码(压缩)后的音、视频数据每秒钟需要用多少个比特来表示,而比特就是二进制里面最小的单位,要么是0,要么是1。
比特率与音、视频压缩的关系,简单的说就是比特率越高,音、视频的质量就越好,但编码后的文件就越大;假如比特率越少则情况恰好相反。
码流(DataRate)是指视频文件在单位时间内使用的数据流量,也叫码率,是视频编码中画面质量控制中最重要的部分。
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。
上行带宽就是本地上传信息到网络上的带宽。
上行速率是指用户电脑向网络发送信息时的数据传输速率,比如用FTP上传文件到网上往,影响上传速度的就是“上行速率”。
下行带宽就是从网络上下载信息的带宽。
下行速率是指用户电脑从网络下载信息时的数据传输速率,比如从FTP服务器上文件下载到用户电脑,影响下传速度的就是“下行速率”。
& c6 m7 e( 不同的格式的比特率和码流的大小定义表:传输带宽计算:比特率大小×摄像机的路数=网络带宽至少大小;注:监控点的带宽是要求上行的最小限度带宽(监控点将视频信息上传到监控中心);监控中心的带宽是要求下行的最小限度带宽(将监控点的视频信息下载到监控中心);例:电信2Mbps的ADSL宽带,50米红外摄像机理论上其上行带宽是512kbps=64kb/s,其下行带宽是2Mbps=256kb/。
例:监控分布在5个不同的地方,各地方的摄像机的路数:n=10(20路)1个监控中心,远程监看及存储视频信息,存储时间为30天。
不同视频格式的带宽及存储空间大小计算如下:; R R4 @1 O3 h*地方监控点:*CIF视频格式每路摄像头的比特率为512Kbps,即每路摄像头所需的数据传输带宽为512Kbps,10路摄像机所需的数据传输带宽为:512Kbps(视频格式的比特率)×10(摄像机的路数)≈5120Kbps=5Mbps(上行带宽)+ r5 @0 _1 b- Z' L# _, X;& D9 N- g- s& X/即:采用CIF视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为5Mbps;D1视频格式每路摄像头的比特率为1.5Mbps,即每路摄像头所需的数据传输带宽为1.5Mbps,10路摄像机所需的数据传输带宽为:1.5Mbps(视频格式的比特率)×10(摄像机的路数)=15Mbps(上行带宽)即:采用D1视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为15Mbps;+ {720P(100万像素)的视频格式每路摄像头的比特率为2Mbps,即每路摄像头所需的数据传输带宽为2Mbps,10路摄像机所需的数据传输带宽为:2Mbps(视频格式的比特率)×10(摄像机的路数)=20Mbps(上行带宽)即:采用720P的视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为20Mbps;1080P(200万像素)的视频格式每路摄像头的比特率为4Mbps,浙江监控批发网络编码板即每路摄像头所需的数据传输带宽为4Mbps,10路摄像机所需的数据传输带宽为:; r# h# a) ^3 b!4Mbps(视频格式的比特率)×10(摄像机的路数)=40Mbps(上行带宽)! I: _2 L( T* E%即:采用1080P的视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为40Mbps;7 P* Z# V' f/ s; c/监控中心:3 j F, p* ]/ y2CIF视频格式的所需带宽:, W, p' P/ |* ]; l: u5512Kbps(视频格式的比特率)×50(监控点的摄像机的总路数之和)=Kbps=25Mbps(下行带宽)$ N, p7 M4 ^6 D6 c' J- R+即:采用CIF视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少25Mbps- @% Z* {4 f# r Y7 LD1视频格式的所需带宽:1.5Mbps(视频格式的比特率)×50(监控点的摄像机的总路数之和)=75Mbps(下行带宽)' V- V3 r# K% P$ {7 s:即:采用D1视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少75Mbps- r- 3720P(100万像素)的视频格式的所需带宽:+ @( {3 j. n% D2 C; w- p9 T2Mbps(视频格式的比特率)×50(监控点的摄像机的总路数之和)=100Mbps(下行带宽)即:采用720P的视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少100Mbps. w# k$ s9 I9 R9 o/ F.1080P(200万像素)的视频格式的所需带宽:8 h; [! v4 ^4Mbps(视频格式的比特率)×50(监控点的摄像机的总路数之和)=200Mbps(下行带宽)( z6 p- S1 P7 u& r,即:采用1080P的视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少200Mbps$ B: @! J# 0 `#存储空间计算:1 6码流大小(单位:kb/s;即:比特率÷8)×3600(单位:秒;1小时的秒数)×24(单位:小时;一天的时间长)×30(保存的天数)×50(监控点要保存摄像机录像的总数)÷0.9(磁盘格式化的损失10%空间)=所需存储空间的大小(注:存储单位换算1TB=1024GB;1GB=1024MB;1MB=1024KB)/ F, T, v. F( U0 ^% r: O. L"50路存储30天的CIF视频格式录像信息的存储空间所需大小为:: t% g, h6 w5 H1 \64×3600×24×30×50÷0.9=8789.1GB≈9TB50路存储30天的D1视频格式录像信息的存储空间所需大小为:192×3600×24×30×50÷0.9=.2GB≈26TB50路存储30天的720P(100万像素)视频格式录像信息的存储空间所需大小为:256×3600×24×30×50÷0.9=.3GB≈35TB50路存储30天的1080P(200万像素)视频格式录像信息的存储空间所需大小为:512×3600×24×30×50÷0.9=.5GB≈69TBWelcome To Download !!!欢迎您的下载,资料仅供参考!。
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下面对视频存储空间大小与传输带宽的之间的计算方法做以介绍。
比特率是指每秒传送的比特(bit)数。
单位为bps(BitPerSecond),比特率越高,传送的数据越大。
比特率表示经过编码(压缩)后的音、视频数据每秒钟需要用多少个比特来表示,而比特就是二进制里面最小的单位,要么是0,要么是1。
比特率与音、视频压缩的关系,简单的说就是比特率越高,音、视频的质量就越好,但编码后的文件就越大;如果比特率越少则情况刚好相反。
码流(DataRate)是指视频文件在单位时间内使用的数据流量,也叫码率,是视频编码中画面质量控制中最重要的部分。
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。
上行带宽就是本地上传信息到网络上的带宽。
上行速率是指用户电脑向网络发送信息时的数据传输速率,比如用FTP上传文件到网上去,影响上传速度的就是“上行速率”。
下行带宽就是从网络上下载信息的带宽。
下行速率是指用户电脑从网络下载信息时的数据传输速率,比如从FTP服务器上文件下载到用户电脑,影响下传速度的就是“下行速率”。
不同的格式的比特率和码流的大小定义表:传输带宽计算:比特率大小×摄像机的路数=网络带宽至少大小;注:监控点的带宽是要求上行的最小限度带宽(监控点将视频信息上传到监控中心);监控中心的带宽是要求下行的最小限度带宽(将监控点的视频信息下载到监控中心);例:电信2Mbps的ADSL宽带,理论上其上行带宽是512kbps=64kb/s,其下行带宽是2Mbps=256kb/s例:监控分布在5个不同的地方,各地方的摄像机的路数:n=10(20路)1个监控中心,远程监看及存储视频信息,存储时间为30天。
VGA信号传输中的数值分析VGA信号根据不同的分辨率和场频(刷新频率),其像素的点时钟不同或者说折合的模拟宽带不同,如表1:根据理论分析,方波是由1、3、5……等奇次谐波组成,如果能保证3次谐波通过,可保留其信息量的80%左右,如果保证5次谐波通过,可报留其信息量的90%以上。
一般而言,在折算模拟宽带时至少应保证3次谐波通过。
另外,根据奈奎斯特采样原理,在A/D和D/A 过程中,最大模拟带宽为采样率的1/2,因此由点(像素)时钟折算带宽时,考虑到D/A的过程,计算公式为:点时钟×3/2(如果要保证5次谐波则为点时钟× 5/2),例:1024×768×70,带宽为100MHZ左右,1280×1024×60,带宽为150MHZ左右,1600×1280,带宽为240MHZ左右,在系统分析设计中首先要考虑的是信号的带宽。
VGA信号由于带宽较宽(或者说频谱较宽),在传输过程中会表现出两种特性,第一,幅频特性,第二群延时特性,两种特性对图象质量影响的表现不同,解决的方式也不相同。
一.幅频特性:简言之,就是传输过程中不同频率分量与幅度的关系,如图1:上图是电缆的典型传输曲线,可以看出,频率越高,衰减就越大,即高频分量损失越多,通常定义幅度衰减3db时的频率为带宽,其中db=20lg幅度比或10lg功率比,3db意味着幅度比为0.707,功率比为1/2。
传输系统中不仅只有电缆,如分配,切换,转换等过程都是传输过程,但一般这些过程都会有相应指标保障(仅幅频特性而言),传输的瓶颈主要在线缆方面。
一般比较典型的电缆的幅频特性,如表2:以上参数为100米/100MHZ时的参数。
许多电缆的标称指标较高,但实际使用时效果很差,估计是指标参数不准确,故不可过于相信厂家(尤其是非正规厂家)的指标。
SYV标准的电缆在拖尾等方面不如RG标准的电缆,在选型时可参考,以RG59电缆为例,表3是一组典型的参数:仅就幅频特性而言,1024×768×70的信号,要保证3db的带宽,用RG59的电缆,不加其他补偿措施的传输距离仅在30—40米左右,高分辨率的图像传输距离会更短。
1、VGA视频
VGA显示器的带宽是指每秒钟电子枪扫描过的总象素,等于“水平分辨率x垂直分辨率x场频(画面刷新次数)”。
与行频相比,带宽更具有综合性也就更直接的反应显示器性能。
但通过上述公式计算出的水平带宽只是理论值,在实际应用中,为了避免图像边缘的信号衰减,保持图像四周清晰,电子枪的扫描能力需要大于分辨率尺寸,水平方向通常要大25%,垂直方向要大8%,所以实际视频带宽的计算公式为“水平分辨率x125%x垂直分辨率x108%”,即“行帧x135%。
仍然以上面的标准为例: 1024x768x85Hz图像模式,实际带宽约为“1024x768x85x135%=90.2MHz”。
2、普通视频(A V)
一般我们认为普通视频信号的基带传输带宽为6M。
从监视器的技术角度分析,一般显像管的1MHZ视频带宽对应52线的水平清晰度,彩色监视器显示的视频带宽是300/52=5.76MHZ。
视频带宽代表单位时间内视频信号所携带的信息量,VGA视频信号1024x768/85Hz 和普通视频信号携带信息量的比例大约15:1。
如何计算VGA系统的视频带宽
由IBM推出的采用RGB模拟信号的VGA视频标准,定义了具有60Hz刷新频率、可产生16种颜色的能力的640×480像素格式。
模拟RGB标准很快成为知名的VGA标准,时至今日,大多数计算机的VGA监视器仍然保留有15引脚的D-Sub兰色连接器。
VGA标准现在由视频电子标准协会(Video Electronics Standards Association,VESA)负责,信号及如何测量和测试信号的定义都由该协会制定。
如今VGA家族包括了一系列名称,从原来的VGA(视频图形阵列)到UXGA(超扩展的图形阵列)。
业界专家预期,在PC领域,该标准会存在到2015年或更晚。
有些系统的VGA信号必须通过放大器或开关,然而对于这样的开关或放大器,设计师如何计算所需要的带宽却有些复杂。
进行这样的计算需要某些数学知识,并对CRT监视器有一定的了解。
由于CRT曾经一度是最普通的显示器件,目前基本的视频带宽计算仍然依赖于老式CRT监视器的物理机制。
虽然CRT监视器正快速地被LCD监视器替代,但CRT仍构成标准的一部分,所以,必须对其有所了解,以计算带宽。
在CRT内,电子束在磁场中进行偏转,自上而下,覆盖整个屏幕,从而形成“光栅”图样(见图1)。
在显示屏的有效部分(迹线)显示信息。
在迹线的末端,电子束必须返回左端,开始另一次扫描;在回扫期间,必须不可见,这通过“消隐”成黑电平来实现。
回扫时间必须考虑在内。
同样,当电子束到达CRT底端时,要产生一条与起始位置垂直的回扫线,在计算带宽时也必须把这段时间考虑在内。
示例:1280×1024像素,60Hz刷新频率
对60Hz的刷新频率,显示一帧需要的时间为16.6ms,假设垂直回扫时间为1.6ms,这样就剩15ms的有效扫描时间。
如果一帧的有效行数为1024,则完成每一行需要14.6ms。
假设水平回扫时间为1.8 ms,则有效扫描只有12.8ms。
必须在12.8 ms内显示1280像素,所以每个像素的时间为10ns。
为计算最坏情况下需要的带宽,假设交替显示其他颜色和白色。
例如,如果给绿色信号加方波,每像素10ns,结果得到20 ns周期的方波,其频率为50 MHz (见图2)。
该波形能在显示屏上交替显示G、BK、G、BK(交替出现512个绿/黑像素)。
不过,如果波形是正弦波,而非方波,情况会怎样呢?
图3给出了在方波上叠加正弦波的情况。
如果CRT监视器上单独显示正弦波,很明显,像素平均值要小一些,并且也不会很快增强。
像素会有点“模糊”,仅在10ns期间的中间部分达到全亮度。
正弦波产生的不是一个清晰的均匀点,而是边沿有些不清晰,或“模糊”的点。
理想信号通过50 MHz滤波器之后,得到的显示也可用,但图像不会像具有更宽带宽的器件产生的那样均匀。
因为,如今的大多数监视器都是LCD 而非CRT,需要多大的带宽不再显而易见。
但是,系统必须能够使表中给出的基本频率的信号通过。
下表中列出了水平和垂直像素、刷新频率以及与每个标准分辨率对应的基本视频频率组合。
假设66%的信号有效,并且视频带宽等于基本频率。
注意,刷新频率的增加(例如从60 Hz 增加到80 Hz)对带宽的影响与像素率的增加对它产生的影响相同。
对目前的LCD监视器,适合眼睛的最佳刷新频率很少高于60 Hz。
因此,确定系统的任一放大器或开关的视频带宽的一个合理的规则是,使其为基本频率的2到3倍。
选择满足一个或多个分辨率的元件时,此表非常有用。
例如,如果目标分辨率是VGA开关
Fred Zlotnick, ,
司,Email:Fred_zlotnick@。