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  • 视频分辨率与与带宽的对应关系

    千次阅读 2019-08-09 13:30:24
    码率:数据传输时单位时间传送的数据位数,一般我们用的单位是kbps即千位每秒。 PS:在工作过程中,有对SS加速器进行限流的需求,那么有什么好的测试方式呢? (1)下载100MB的视频,记录下载时间,对比限速,看...

    码率:数据传输时单位时间传送的数据位数,一般我们用的单位是kbps即千位每秒。

     

    PS:在工作过程中,有对SS加速器进行限流的需求,那么有什么好的测试方式呢?

    (1)下载100MB的视频,记录下载时间,对比限速,看是否达到限流效果(更合理的方式)。

    (2)看YouToBe视频,分别看360p、720p、1080p,观察流畅度(直观)。

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  • 分辨率带宽和视频带宽

    千次阅读 2012-12-24 16:01:51
    在频谱仪的使用过程中 分辨率带宽是一个非常重要的概念,他是有由于中频滤波器的带宽决定的。例如中频滤波器的带宽是100KHz 则它最小只能够分辨两个频率间隔大于100KHz的信号 如果信号间隔下于100Khz 则分辨不出来。...

    一般频谱仪的内部结构


     分辨率带宽(RBW)

    在频谱仪的使用过程中 分辨率带宽是一个非常重要的概念,他是有由于中频滤波器的带宽决定的。例如中频滤波器的带宽是100KHz 则它最小只能够分辨两个频率间隔大于100KHz的信号 如果信号间隔下于100Khz 则分辨不出来。所以对两条紧密相邻的两个信号,其分辨力取决于频谱仪的分辨率带宽。

    仪器内部的噪声可以近似的看做宽带平坦的随机噪声,分辨率带宽的滤波器与之相比带宽很窄。所以分辨率带宽滤波器的输出噪声与之带宽成正比,带宽越宽则输出的噪声越大,如果分辨率带宽增大10倍,则增加10倍的噪声到达检波器,并且频谱仪显示器上的平均噪声电平会增加10dB。

    显示的噪声电平于分辨率带宽RBW之间的关系为:

    噪声电平变化(dB)=10lg(后来的分辨率带宽/原来的分辨率带宽)

    例如:原来的分辨率带宽100KHz

          后来的分辨率带宽 10KHz

         则 噪声变化电平=10lg(10/100)=-10(dB)

    频谱仪中的滤波器随队中放产生的宽带白噪声有抑制作用,所以RBW越窄 通过中频滤波器的噪声能量越小,则通过检波后的显示噪声电平越低。

    频谱仪的最低噪声电平(和最慢扫描时间)是在最小分辨率带宽下得到的,在设置分辨率带宽时,我们考虑的是设置的带宽是否能够响应输入信号,正确的做法是逐渐的展宽信号的分辨率带宽,当看到信号再拨幅度不再增加时 就表示中频滤波器对输入信号响应由足够的带宽了。

    通过对频谱仪 RBW的操作,可以得到一个结论:RBW每增加10倍,频谱仪显示的噪声电平就会抬高10dB。

     

    视频带宽(VBW)

    频谱仪显示的是信号加噪声,如果噪声的电平大于或者等于有用信号的电平,有用信号就会淹没在噪声中,导致难以读取到信号。频谱仪结构中检波器后滤波器可以称作为视频滤波器,它是一个低通滤波器,作用减少检波器输出的噪声变化,显示已经被掩盖或者接近底噪声的信号,如果是测试噪声功率,它还有助于稳定测量

    检波器的输出中既有直流分量也有交流分量,所以通过视频滤波器以后会去除一些交流分量,提取直流分量,从而给出更稳定的无噪声输出。如果这个滤波器的带宽较宽,则输出噪声波动较大,带宽变窄,则输出的噪声波动会变小。但是输出的平均噪声电平时一样的,也就是说视频滤波器不会降低平均噪声电平但能减少哦噪声的峰值电平。

     

    VBW和RBW的关系是:检波前的噪声电平可以使用较窄的RBW来降低,从而降低检波器的输出噪声电平。检波后的噪声电平则通过较窄的VBW来平滑噪声波动,但是不能降低噪声的平均功率电平。需要注意的是减小VBW有助于噪声背景下的CW信号测量,能否暴露出和底噪声相近的信号的低电平信号,从而使得有用信号不被噪声淹没。

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  • 带宽、帧率、分辨率概念与计算

    千次阅读 2021-12-26 12:29:05
    码率和带宽的区别 三、分辨率的概念 1、分辨率的含义 2、分辨率高的好处: 3、图片在不同分辨率手机的效果: 四、帧率的概念 1. 什么是帧率 2、IPB帧 3、GOP(Group Of Picture) ...

    目录

    一、带宽的概念

            1.   B和b的关系

            2.    带宽的概念

            3.    相关换算公式

    二、码率的概念 & 码率和带宽的区别

    三、分辨率的概念

            1、分辨率的含义

            2、分辨率高的好处:

            3、图片在不同分辨率手机的效果:

    四、帧率的概念

            1. 什么是帧率

            2、IPB帧

            3、GOP(Group Of Picture)

            4、示例分析

    五、带宽、码率、帧率、分辨率的关系

    2.  问题前提:一个视频文件的大小为5.86M,播放时长为3分7秒(目的:根据 文件大小&时长 -> 文件码率)

    2.  问题前提:一个视频文件的大小为5.86M,播放时长为3分7秒(目的:根据 分辨率&帧率 -> 推荐码率)


    一、带宽的概念

            1.   B和b的关系

          bit(binary digit-二进制位)是表示信息的最小单位,叫做二进制位;一般用0和1表示。

    Byte叫做字节,由8个位(8bit)组成一个字节(1Byte),用于表示计算机中的一个字符。

    1Byte = 8bit,即 1B=8b其中

           

            2.    带宽的概念

            通常宽带速率的单位用bps(或b/s)表示,bps表示比特每秒即表示每秒钟传输多少位信息,是bit per second的缩写。

    然而下载速度即下行网速用Byte来算,即 带宽1Mbps = 128KB/s

    在实际所说的1M带宽的意思是1Mbps(是兆比特每秒Mbps不是兆字节每秒MBps)。

    所以联通最高级别的千兆带宽,是 1000兆带宽 = 1000Mbps = 1000Mb/s  = 1000 * 1024 Kb/s =  1000 * 1024 ÷ 8 KB/s = 128000 KB/s

    如下图,想要设置1000Mbps的带宽,对应下行网速为 128000 KB/s

            3.    相关换算公式

    1B=8b

    1B/s=8b/s(或1Bps=8bps)

    1KB=1024B

    1KB/s=1024B/s

    1MB=1024KB

    1MB/s=1024KB/s

    二、码率的概念 & 码率和带宽的区别

            码率也叫比特率,单位是bps,带宽也是这个单位。两者的区别是

            带宽是相当于公路,公路越宽,意味着能够容纳更多的人流量;也就是宽窄用传输速度表示,更高的传输速率,代表系统拥有更高的处理能力,是代表能力不是实际情况的速度

          而码率是从传输的角度,码率表示1秒内传输多少位。从播放的角度,码率表示1秒内播放多少位(指连续的压缩后的音频或视频数据)。相当于采样调查,类似于压缩之前的原视频某条数据1s有10000位(10000bit)数据,但播放时只有500b,故此时的码率为500b;

            其实带宽和码率的关系不大,只是带宽代表了最大的承受速率,码率代表视频压缩后实际传输的速率;

    三、分辨率的概念

            1、分辨率的含义

                    目前手机普遍一种分辨率为1920×1080,即1920像素×1080像素。其中1920×1080的像素=2073600,即分辨率为2073600,即大约200万像素。

                    因为水平方向含有像素数为1920个,垂直方向像素数1080个。故一般又被称1080P,P为逐行扫描的意思;并且我们通常都提1080p而不提1920,是因为1080p仅规范垂直像素点。

            

            2、分辨率高的好处:

    手机分辨率高意味着更好的清晰度,也意味着显示更多的内容

            3、图片在不同分辨率手机的效果:

    相同分辨率的图片在不同分辨率的手机上显示效果不一样。(这也就是测试时,需要适配不同分辨率手机的原因

    当我们的手机的分辨率大于我们图片的分辨率的时候,这个时候图片就会被伸展(插入像素)造成图片失帧。其实事实上不仅仅是手机的分辨率大于图片的分辨率这种情况,当手机分辨率小于图片分辨率的时候也会出现图片压缩(释放像素)而造成的模糊。

            参考: https://blog.csdn.net/qq_15437701/article/details/39533047

            例如:对于500*500的图片,假设所有屏幕大小相同,

    • 如果某屏幕分辨率是1*1,那显示效果就是一个色块(如果手机不能达到和图片一样的像素手机显示的图片就会拥有和手机本身一样的像素,此时其实就是一个像素点其实很小,同屏幕分辨率100*100图片失帧)。

           

    •  但如果屏幕分辨率是100*100,你就能大概开出这张图的内容,但细节会丢失(因为上面提到手机分辨率小于图片分辨率的时,会进行图片压缩也就是释放一些像素造成了图片失帧)。 
    • 如果屏幕分辨率恰好是500*500,则完美显示。分辨率再高显示效果也不会好于1:1显示的,不过一般也不会比1:1的差。

    四、帧率的概念

            1. 什么是帧率

            FPS (帧率Frames Per Second):1秒内平均画面刷新次数,是指1秒钟视频包含多少幅图画,类似动画片和电影胶片,帧率越大看起来更连贯,帧率用fps表示。常见的帧率有25fps、30fps。一般来说,帧率低于15帧/秒,连续的运动视频就会有停顿的感觉,30fps就是可以接受的,但是将性能提升至60fps则可以明显提升交互感和逼真感

    如视频:「翻页动画」简单、易学、好画的翻页书动画,快做一个吧!,动漫,动漫综合,好看视频,帧率也就是类似1s中翻页多少次,如1s中翻页30次形成的视频,则帧率为 30bps

            2、IPB帧

            视频压缩中,每帧代表一幅静止的图像。而在实际压缩时,会采取各种算法减少数据的容量,其中IPB就是最常见的。

      ● I帧即Intra-coded picture(帧内编码图像帧),不参考其他图像帧,只利用本帧的信息进行编码
      ● P帧即Predictive-coded Picture(预测编码图像帧),利用之前的I帧或P帧,采用运动预测的方式进行帧间预测编码
      ● B帧即Bidirectionally predicted picture(双向预测编码图像帧),提供最高的压缩比,它既需要之前的图
    像帧(I帧或P帧),也需要后来的图像帧(P帧),采用运动预测的方式进行帧间双向预测编码

      在视频编码序列中,GOP即Group of picture(图像组),指两个I帧之间的距离,Reference(参考周期)指两个P帧之间的距离。一个I帧所占用的字节数大于一个P帧,一个P帧所占用的字节数大于一个B帧。

      I、P、B帧示意图

      所以在码率不变的前提下,GOP值越大,P、B帧的数量会越多,平均每个I、P、B帧所占用的字节数就越多,也就更容易获取较好的图像质量;Reference越大,B帧的数量越多,同理也更容易获得较好的图像质量。

            3、GOP(Group Of Picture)

           两个I帧之间形成的一组图片,就是GOP(Group Of Picture)的概念。通常在为编码器设置参数的时候,必须要设置gop_size的值,其代表的是两个I帧之间的帧数目。一个GOP中容量最大的帧就是I帧,所以相对来讲,gop_size设置得越大,整个画面的质量就会越好,但是在解码端必须从接收到的第一个I帧开始才可以正确解码出原始图像,否则会无法正确解码(这也是前面提到的I帧可以作为随机访问的帧)。在提高视频质量的技巧中,还有个技巧是多使用B帧,一般来说,I的压缩率是7(与JPG差不多),P是20,B可以达到50,可见使用B帧能节省大量空间,节省出来的空间可以用来更多地保存I帧,这样就能在相同的码率下提供更好的画质。所以我们要根据不同的业务场景,适当地设置gop_size的大小,以得到更高质量的视频。

            4、示例分析

            IPB帧编码顺序(解码顺序)与显示顺序

             

    仅仅使用前一个显示的基准帧来编码的帧被称为“P帧”,同时使用前一个显示帧和未来帧作为基准帧进行编码的帧称为“B帧”。在通常的场景中,编解码器编码一个I帧,然后向前跳过几个帧,用编码I帧作为基准帧对一个未来P帧进行编码,然后跳回到I帧之后的下一个帧。编码的I帧和P帧之间的帧被编码为B帧。之后,编码器会再次跳过几个帧,使用第一个P帧作为基准帧编码另外一个P帧,然后再次跳回,用B帧填充显示序列中的空隙。这个过程不断继续,每12到15个P帧和B帧内插入一个新的I帧。例如,图1种给出了一个典型的视频帧序列。

    通常,更换场景后的第一帧就是I帧,I帧应当全帧传送。从压缩的程度来看,I画面的压缩量最少;P画面次之,它是以I画面为基础;B画面压缩最多。为了加大压缩比,通常在I帧后面相隔2帧(最多3帧)设置1个P帧,在I、P帧之间都是B帧,在两个P帧之间也是设置2~3帧B帧。B帧传送它与I帧或P帧之间的差值信息,或者P帧与后面P帧或I帧之间的差值信息,或者它与前后I、P帧或P、P帧平均值之间的差值信息。当主体内容变化愈大时,两个I画面之间的帧数值越小;当主体内容变化小时,I面画的间隔可以适当大一些。或者说,B帧、P帧所占比例越大,图像压缩比越高。一般两个I画面相隔13~15帧,相隔帧数不宜再多。

    下面以15帧为例,说明VCD图像帧的排列顺序。I、P、B三种画面的典型设置方式,对NTSC制共约需半秒时间。节目输入顺序是按实际出现顺序排列的,即I、B、B、P、B、B、P、B、B……I、B、B、P……;但为了解码时便于从I、P画面插补得到B画面,在编码录制节目时,将顺序改变了,即按照I、P、B、B……顺序,即改为按原来0、3、1、2、6、4、5、9、7、8…的画面顺序。解码时先解出0帧、3帧,再由其插补预测计算得出1帧、2帧等等。为此,须在解码器内设置动态存储器,将I、P帧先解码并存储,再计算出各个B帧。不过最后输出时,还是应当按照实际播放顺序重组读出,按正确顺序输出。


    音视频编码卡的视频编码算法从JPEG 发展到MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4和H.264。JPEG是一种著名的图像压缩方法,最初由Joint Photographic Experts Group在1986年提出并于1992年正式成为ISO标准(ISO/IEC 10918),主要应用于静态图像压缩,如果把它用在运动图像压缩的时候,就是我们通常所说的Motion-JPEG,由于JPEG相当于MPEG的帧内压缩,因而没有去除时域上的冗余,所以在保证一定图像质量的时候,压缩比不高,通常只有10-30倍,但是它有一个固定的优点,就是延迟在40ms,实时性很好,所以在某些特殊应用的场合仍然可以看到它的踪影。MPEG运动图像编码技术标准是由Motion Picture Experts Group在1988年提出,并于1992年11月通过,1993年8月作为ISO/IEC 11172标准公布,这就是通常所说的MPEG-1。MPEG-1为了追求更高的压缩效率,更注重去除图像系列的时间冗余度。因此引入了I帧(帧内编码)、P帧(前向预测编码)、B帧(双向预测编码)。P帧由前一个I帧或P帧图像来预测,而B帧由前后的两个P帧或一个I帧和一个P帧来预测,因而编解码和帧的显示顺序有所不同,如图1所示

    I B B P B B P…B B I    I P B B P B B … I B B
    1 2 3 4 5 6 7 …        1 4 2 3 7 5 6 …
      (a) 显示顺序          (b) 编解码顺序
                      图 1
            在此有两个问题需要说明:首先是插多少B 帧最合适?理论上说I、P之间插入的B帧越多,压缩比越高,但是编解码器所需的帧存储器也越大,因此实际应用中一般最多两个。其次,B帧的引入会增加编解码端的延迟,如果追求网络监视的时延,最好是不使用B帧。

    五、带宽、码率、帧率、分辨率的关系

    1.  问题前提:一个视频文件的大小为5.86M,播放时长为3分7秒(目的:根据 文件大小&时长 -> 文件码率)

    1). 该文件对应的码率就是

    5.86 * 1024 * 1024 * 8 / (3 * 60 + 7) =262872.95657754bps,其中计算5.86 * 1024 * 1024 * 8后的单位是位bit,视频文件共有(5.86 * 1024 * 1024 * 8)bit信息

    2). 10M独享带宽能支撑的同时在线人数

    10* 1024 * 1024 / 262872.95657754 =39.889078498294,其中10M = (10* 1024)K  =(10* 1024 * 1024)b

    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,其中码率单位是bps,带宽单位 MB/s,故需要 1b = 1/ (1024 * 1024) = ... M

    2.  问题前提:一个视频文件的大小为5.86M,播放时长为3分7秒(目的:根据 分辨率&帧率 -> 推荐码率)

    视频宽    视频高    帧率60    帧率30    帧率25(荐)    帧率20    帧率15    帧率10    分辨率比例

    计算公式 bitrate = w * h * fps * factor

    手机直播场景: factor=0.08 ,同上表,建议不超过 0.2
    电脑推流、本地录像保存:根据带宽实际需求,可提高, 建议不超过 0.5
    大部分编码器有最大码率限制,不要超出最大值
    例如
    1) . 720X480 25帧 推荐码率 675Kb/s ( 720 * 480 * 25 * 0.08 )/1024 = 675Kb/s ,100M带宽够100/0.675≈148路 ,其中 ( 720 * 480 * 25 * 0.08 )单位为bit, 从bitrate = w * h * fps * factor 也能看出来单位

    2).1280X720 25帧 推荐码率 1800Kb/s,100M带宽够100/1.8≈55路
     

    参考链接:

    https://blog.csdn.net/blade2001/article/details/46944287/

    https://blog.csdn.net/ssllkkyyaa/article/details/110138393

    直播视频分辨率码率参考设置_清霜之辰的专栏-CSDN博客

    ​​​​​​相同分辨率的图片在不同分辨率的手机上显示效果一样吗_百度知道

    Android 图片失真的原因_我是小小舒-CSDN博客

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  • 带宽指单位时间内能传输的数据量 码率 码率就是单位时间传送的数据位数。 码率的计算方法:【码率kbps】=【文件大小MB】/【时间s】。 帧率 一帧就是一幅静止的画面,连续的帧就形成动画。 帧的单位fps(Frames Per ...

    带宽

    带宽指单位时间内能传输的数据量,单位Mbps(兆比特位/秒)
    我们平时使用的文件一般都是以MB结尾的,如下:
    视频文件
    假如带宽为100Mbps,换算为我们常用的文件就是100/8MBps=12.5MB/s,那么下载一个191MB的文件就需要:191MB/12.5MB = 15.28s,需要15秒左右。

    码率

    码率就是单位时间传送的数据位数页脚比特率。
    码率的计算方法:【码率kbps】=【文件大小MB】*1024 *8/【时间s】。
    假如一个mp4文件的码率为1000kbps,那我们观看这个视频需要多大的带宽呢
    1000kbps = 1000/1024Mbps =1Mbps
    大概需要1M的带宽。

    帧率

    一帧就是一幅静止的画面,连续的帧就形成动画。

    帧的单位fps(Frames Per Second)帧/秒。

    分辨率

    分辨率可以细分为【显示分辨率】【图像分辨率】【打印分辨率】【扫描分辨率】等。

    显示分辨率

    显示分辨率也可以叫屏幕分辨率,即电脑桌面右键>显示设置>显示分辨率。显示分辨率必须小于或等

    于显示器分辨率,而显示器分辨率描述的是显示器自身的像素点数量,是固有的、不可改变的。一般

    电脑中显示分辨率中带有推荐的分辨率就是显示器的分辨率。

    显示分辨率通常使用【水平像素数×垂直像素数】的方式表示,例如:1920×1080。

    显示分辨率不能喝物理长度换算,因为分辨率是可变的。

    图像分辨率

    图像分辨率指一张图像上的像素数量,例如:显示分辨率为640×480的图像,其图像分辨率就达到了

    30万像素。

    图像分辨率决定图像的质量。

    打印分辨率

    打印机为360DPI,是指在用该打印机输出图像时,在每英寸打印纸上可以打印出360个表征图像输出

    效果的色点。打印机分辨率的这个数越大,表明图像输出的色点越小,输出的图像效果就越精细。打

    印机色点的大小只同打印机的硬件工艺有关,与要输出图像的分辨率无关。

    扫描分辨率
    要从三个方面来确定:光学部分、硬件部分和软件部分。也就是说,扫描仪的分辨率等于其光学部件

    的分辨率加上其自身通过硬件及软件进行处理分析所得到的分辨率。光学分辨率是扫描仪的光学部件

    在每平方英寸面积内所能捕捉到的实际光点数,是指扫描仪CCD 的物理分辨率,也是扫描仪的真实分

    辨率,它的数值是由CCD的像素点除以扫描仪水平最大可扫尺寸得到的数值。

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  • 信号的时间带宽

    2012-07-26 21:54:37
    本文通过信号分折, 说明了信号宽度信号须谱宽度之间的关系。
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  • 带宽-码率-帧率-分辨率

    千次阅读 2015-10-14 10:08:41
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  • 分辨率带宽

    2011-03-10 18:43:41
    分辨率带宽决定了FFT面元大小或可分辨最小频率。较小的RBW具有较高的分辨率,但是要求较高的获取时间。 1、对于传统的扫描调谐(非数字)频谱分析仪:RBW就是决定选择性的IF滤波器的带宽。 2、在FFT为基础的数...
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  • [导读] 相信ADC的应用或多或少都会用到,在很多场合都有分辨率要求,要实现较高分辨率时,第一时间会想到采用一个较高位数的外置ADC去实现。可是高分辨率外置ADC往往价格都不便宜,这就带来一对矛盾:高指标与低成本...
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    2020-09-23 17:00:12
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空空如也

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时间分辨率和带宽