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      CIF、DCIF、D1格式介紹

      CIF、DCIF、D1格式介紹

      CIF簡介
      CIF是常用的標準化圖像格式(Common Intermediate Format)。在H.323協議簇中,規定了視頻采集設備的標準采集分辨率。CIF = 352×288像素
      QCIF全稱Quarter common intermediate format。QCIF也是常用的標準化圖像格式。在H.323中,規定QCIF = 176×144像素。
      CIF格式具有如下特性:
      (1) 電視圖像的空間分辨率為家用錄像系統(Video Home System,VHS)的分辨率,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水平分辨率,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,它們的取值范圍同ITU-R BT.601。即黑色=16,白色=235,色差的最大值等于240,最小值等于16。
      下面為5種CIF 圖像格式的參數說明。參數次序為“圖象格式 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)等幾種分辨率,CIF錄像分辨率是主流分辨率,絕大部分產品都采用CIF分辨率。目前市場接受CIF分辨率,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分辨率可以提高清晰度,滿足高質量的要求,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??;4、采用CIF分辨率,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質量。目前業內人士正在嘗試用HALF D1來尋求CIF、D1之間的平衡。但隨著單塊硬盤的容量達到750GB甚至1000GB,而國內的大部分DVR已經可以做到連接8塊1000GB的硬盤,故D1逐漸會變成時常的主流。
      DCIF分辨率是什么?
      經過研究發現一種更為有效的監控視頻編碼分辨率(DCIF),其像素為528×384。DCIF分辨率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經水平3/4縮小、垂直2/3縮小,轉換成528×384.528×384的像素數正好是CIF像素數的兩倍,為了與常說的2CIF(704*288)區分,我們稱之為DOUBLE CIF,簡稱DCIF。顯然,DCIF在水平和垂直兩個方向上,比Half D1更加均衡。
      為什么選用DCIF分辨率?
      數字化監控行業對數字監控產品提出兩項要求:首先要求數據量低,保證系統能夠長時間錄像和穩定實時的網絡傳輸;其次要求回放圖像清晰度高,滿足對細節的要求。而DCIF分辨率在目前的軟硬件平臺上,能很好的滿足以上兩項要求。
      Half D1分辨率已被部分產品采用,用來解決CIF清晰度不夠高和D1存儲量高、價格高昂的缺點。但由于他相對于CIF只是水平分辨率的提升,圖像質量提高不是特別明顯,但碼流增加很大。
      經過對大量視頻信號進行測試,基于目前的視頻壓縮算法,DCIF分辨率比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,能獲得穩定的高質量圖像,滿足用戶對較高圖像質量的要求,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、價格高昂的缺點分辨率,靜態回放分辨率理論上最高可達360TVline的圖像質量,超過模擬監控中標準VHS磁帶錄像機280TVline的圖像水平,達到公安部安防行業視頻標準二級和三級項目的清晰度要求,滿足絕大部分視頻監控的要求。
      什么是D1?
      做閉路電視監控系統這一行久了,大家都以為D1是硬盤錄像機顯示、錄像、回放的分辨率,實際上不是的,D1是數字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(水平480線,隔行掃描),和NTSC模擬電視清晰度相同,行頻為15.25kHz,相當于我們所說的4CIF(720×576)
      D2:480P格式(525p):720×480(水平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(水平1080線,隔行掃描),高清放松采用最多的一種分辨率,分辨率為1920×1080i/60Hz,行頻為33.75kHz
      D4:720p格式(750p):1280×720(水平720線,逐行掃描),雖然分辨率較D3要低,但是因為逐行掃描,市面上更多人感覺相對于1080I(實際逐次540線)視覺效果更加清晰。不過個人感覺來說,在最大分辨率達到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,分辨率為1280×720p/60Hz,行頻為45kHz
      D5:1080p格式(1125p):1920×1080(水平1080線,逐行掃描),目前民用高清視頻的最高標準,分辨率為1920×1080P/60Hz,行頻為67.5KHZ。
      其中D1 和D2標準是我們一般模擬電視的最高標準,并不能稱的上高清晰,D3的1080i標準是高清晰電視的基本標準,它可以兼容720p格式,而D5的1080P只是專業上的標準,并不是民用級別的,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,實際在專業領域里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接口,國內電視幾乎沒有帶這種接口的,最多的是色差接口,而色差接口最多支持到D4,理論上肯定沒有HDMI(純數字信號,支持到1080P)的最高清晰度高,但在1920:1080以下分辨率的電視機上,一般也沒有很大差別。
      國內主流的硬盤錄像機(DVR,Digital Video Recording)采用什么分辨率?怎樣計算硬盤容量?
      國內主流的硬盤錄像機采用兩種分辨率:CIF和4CIF(D1),分為兩種型號。
      硬盤錄像機常見的路數有1路、2路、4路、8路、9路、12路和16路。最大可以連接8塊2000GB的硬盤,總容量可高達1.6T(目前市面上最大的硬盤在1000GB左右),如果采用CIF分辨率,通常每1路的硬盤容量為180MB~250MB/小時,通常情況下取值200MB/小時;如果是D1的分辨率每小時錄像需要的硬盤容量為720MB~1000MB/小時,通常情況下為了減少硬盤的容量可以按照500MB/小時計算,幀率智能設置比25fps少一些,碼流也要少一些!相信大家可以計算出一臺裝滿8塊500GB的16路硬盤錄像機可以錄像多長時間了吧?
      計算舉例:8路CIF格式24小時不間斷錄像30天所需硬盤容量?
      8路×200M×24小時×30天÷1024M = 1125G

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