主頁（http://www.by236.com）：視頻編碼參數的功能和相互作用(2) 在建設視頻監控系統時，用戶最為關心的效果之一就是回放效果。回放效果與很多環節有關，例如攝像機的采集效果（線數、信噪比等）、傳輸效果（傳輸線路質量、干擾程度）、編碼質量（碼率大小、分辨率大小等）、顯示設備的顯示效果（顯示分辨率、顯示質量等）。回放效果是一個廣義的概念，它與圖像的清晰度、流暢性、連貫性有關，有時甚至與實時性有關。在這里，只討論編碼質量對回放效果的影響。 從視頻編碼的角度出發，回放效果好的標準要符合兩個條件：首先是圖像所包含的信息量要充分，就是說要確保用戶盡可能多地獲取現場的信息；其次是盡可能確保畫面中的細節清晰。 在上文介紹的六個參數中，與回放效果直接相關的參數有三個——分辨率、碼率、幀率。分辨率和幀率主要是確保圖像信息量充分，碼率則主要是確保畫面細節清晰。它們之間的關系可以用一個代數式來表示，假設：回放效果=P，分辨率=x，碼率=y，幀率=z，那么有下面的關系式： P= f（x ，y ，z）
首先看分辨率。從通常的認識來說，分辨率越高，圖像質量越好，分辨率越低，圖像質量越差。但如果拋開了碼率來談的話，上述觀點是站不住腳的。實際上為了獲得好的回放質量，除了提高分辨率以外，更重要的還要同時提高編碼碼率，否則效果可能適得其反。 其次看碼率。一般而言，碼率越高，圖像質量相對越好，碼率越低，圖像質量相對越差，但這個說法也只在一定范圍內成立。所謂的范圍，就是圖1中所標示的碼率范圍，因為圖像質量的提升并不與碼率的提升成線性關系。 最后看幀率。事實上，幀率對圖像質量并不起直接的作用，幀率的高低只是影響圖像的連貫性。在某些場合下，圖像的連貫性也會被作為回放效果的評測標準之一（注意回放效果與圖像質量的區別）。
但在某些特殊情況下，通過調整幀率，也能在有限的碼率下獲得好的圖像質量。例如在ADSL線路上傳輸圖像，上行帶寬只有512Kbps，但要傳輸4路CIF分辨率的圖像。按照常規，CIF分辨率建議碼率是512Kbps，那么照此計算就只能傳一路，降低碼率勢必會影響圖像質量。那么為了確保圖像質量，就必須降低幀率，這樣一來，即便降低碼率也不會影響圖像質量，但在圖像的連貫性上會有影響。 這就要從數字視頻監控的最基礎概念說起。眾所周知目前的錄像和存儲技術是基于數字技術發展起來的。但視頻圖像是屬于模擬技術的領域，那么數字視頻監控就是解決從模擬信號到數字信號轉換、存儲和傳輸的技術。
模擬圖像信號要經過模數轉換的過程才能形成數字信號，這個過程稱之為“A/D轉換”，或稱之為“采集”過程。經過采集，模擬信號已經“變成”數字信號了，是不是就可以直接進行存儲和傳輸了？答案是否定的，因為這個時候的數字信息容量特別巨大，例如，以CIF分辨率，25幀/秒進行采集，1個小時的數據量就達到25.5GB。也就是說，一塊1TB容量的硬盤只能錄制不到兩天的錄像，這樣的成本是誰也承受不起的，因此需要對A/D轉換后的數據進行壓縮。 所謂壓縮就是采用特定的算法，將一種數據類型轉換為另一種形態，轉換后的數據量要小于轉換前的數據量。視頻壓縮就是采用某種視頻壓縮標準（例如H.264、MPEG4等）將采集得到的原始圖像數據流進行壓縮，得到最終所需要的產品——錄像數據。 壓縮算法有個特點——它是可逆的。如果對壓縮算法進行逆運算，可以還原出它壓縮前的狀態，這個過程在視頻編碼技術中稱之為“解壓縮”或“解碼”。所看到的錄像回放就是解壓縮的結果，這個過程類似于在電腦中對某個文件進行壓縮，然后又解壓縮還原。如圖2、圖3所示： 但與電腦中對文件進行壓縮的過程不同，視頻解壓縮的過程并不能100%還原出圖像的原始狀態，只是盡可能完整地還原出原始圖像。還原越完整，說明采集和編碼過程中丟失的信息越少，看到的圖像質量就越好，所需要的數據量就越大。解碼還原越不完整，說明采集和編碼過程中所丟棄的信息越多，看到的圖像質量就越差，但是所需要的數據量就越少。 (中國集群通信網 | 責任編輯：陳曉亮) |
