主页（http://www.pttcn.net）：视频编码参数的功能和相互作用(2) 在建设视频监控系统时，用户最为关心的效果之一就是回放效果。回放效果与很多环节有关，例如摄像机的采集效果（线数、信噪比等）、传输效果（传输线路质量、干扰程度）、编码质量（码率大小、分辨率大小等）、显示设备的显示效果（显示分辨率、显示质量等）。回放效果是一个广义的概念，它与图像的清晰度、流畅性、连贯性有关，有时甚至与实时性有关。在这里，只讨论编码质量对回放效果的影响。 从视频编码的角度出发，回放效果好的标准要符合两个条件：首先是图像所包含的信息量要充分，就是说要确保用户尽可能多地获取现场的信息；其次是尽可能确保画面中的细节清晰。 在上文介绍的六个参数中，与回放效果直接相关的参数有三个——分辨率、码率、帧率。分辨率和帧率主要是确保图像信息量充分，码率则主要是确保画面细节清晰。它们之间的关系可以用一个代数式来表示，假设：回放效果=P，分辨率=x，码率=y，帧率=z，那么有下面的关系式： P= f（x ，y ，z）
首先看分辨率。从通常的认识来说，分辨率越高，图像质量越好，分辨率越低，图像质量越差。但如果抛开了码率来谈的话，上述观点是站不住脚的。实际上为了获得好的回放质量，除了提高分辨率以外，更重要的还要同时提高编码码率，否则效果可能适得其反。 其次看码率。一般而言，码率越高，图像质量相对越好，码率越低，图像质量相对越差，但这个说法也只在一定范围内成立。所谓的范围，就是图1中所标示的码率范围，因为图像质量的提升并不与码率的提升成线性关系。 最后看帧率。事实上，帧率对图像质量并不起直接的作用，帧率的高低只是影响图像的连贯性。在某些场合下，图像的连贯性也会被作为回放效果的评测标准之一（注意回放效果与图像质量的区别）。
但在某些特殊情况下，通过调整帧率，也能在有限的码率下获得好的图像质量。例如在ADSL线路上传输图像，上行带宽只有512Kbps，但要传输4路CIF分辨率的图像。按照常规，CIF分辨率建议码率是512Kbps，那么照此计算就只能传一路，降低码率势必会影响图像质量。那么为了确保图像质量，就必须降低帧率，这样一来，即便降低码率也不会影响图像质量，但在图像的连贯性上会有影响。 这就要从数字视频监控的最基础概念说起。众所周知目前的录像和存储技术是基于数字技术发展起来的。但视频图像是属于模拟技术的领域，那么数字视频监控就是解决从模拟信号到数字信号转换、存储和传输的技术。
模拟图像信号要经过模数转换的过程才能形成数字信号，这个过程称之为“A/D转换”，或称之为“采集”过程。经过采集，模拟信号已经“变成”数字信号了，是不是就可以直接进行存储和传输了？答案是否定的，因为这个时候的数字信息容量特别巨大，例如，以CIF分辨率，25帧/秒进行采集，1个小时的数据量就达到25.5GB。也就是说，一块1TB容量的硬盘只能录制不到两天的录像，这样的成本是谁也承受不起的，因此需要对A/D转换后的数据进行压缩。 所谓压缩就是采用特定的算法，将一种数据类型转换为另一种形态，转换后的数据量要小于转换前的数据量。视频压缩就是采用某种视频压缩标准（例如H.264、MPEG4等）将采集得到的原始图像数据流进行压缩，得到最终所需要的产品——录像数据。 压缩算法有个特点——它是可逆的。如果对压缩算法进行逆运算，可以还原出它压缩前的状态，这个过程在视频编码技术中称之为“解压缩”或“解码”。所看到的录像回放就是解压缩的结果，这个过程类似于在电脑中对某个文件进行压缩，然后又解压缩还原。如图2、图3所示： 但与电脑中对文件进行压缩的过程不同，视频解压缩的过程并不能100%还原出图像的原始状态，只是尽可能完整地还原出原始图像。还原越完整，说明采集和编码过程中丢失的信息越少，看到的图像质量就越好，所需要的数据量就越大。解码还原越不完整，说明采集和编码过程中所丢弃的信息越多，看到的图像质量就越差，但是所需要的数据量就越少。 (中国集群通信网 | 责任编辑：陈晓亮) |
