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2024年3月14日发(作者:)

摄像头视频采集压缩及传输原理

摄像头基本的功能还是视频传输,那么它是依靠怎样的原理来实现的呢?所谓视频传

输:就是将图片一张张传到屏幕,由于传输速度很快,所以可以让大家看到连续动态的画面,

就像放电影一样。一般当画面的传输数量达到每秒24帧时,画面就有了连续性。

下边我们将介绍摄像头视频采集压缩及传输的整个过程。

一.摄像头的工作原理(获取视频数据)

摄像头的工作原理大致为:景物通过镜头(LENS)生成的光学图像投射到图像传感器

表面上,然后转为电信号,经过A/D(模数转换)转换后变为数字图像信号,再送到数字

信号处理芯片(DSP)中加工处理,再通过USB接口传输到电脑中处理,通过显示器就可

以看到图像了。下图是摄像头工作的流程图:

注1:图像传感器(SENSOR)是一种半导体芯片,其表面包含有几十万到几百万的光

电二极管。光电二极管受到光照射时,就会产生电荷。

注2:数字信号处理芯片DSP(DIGITAL SIGNAL PROCESSING)功能:主要是通过

一系列复杂的数学算法运算,对数字图像信号参数进行优化处理,并把处理后的信号通过

USB等接口传到PC等设备。

DSP结构框架:

1. ISP(image signal processor)(镜像信号处理器)

2. JPEG encoder(JPEG图像解码器)

3. USB device controller(USB设备控制器)

而视频要求将获取的视频图像通过互联网传送到异地的电脑上显示出来这其中就涉及

到对于获得的视频图像的传输。

在进行这种图片的传输时,必须将图片进行压缩,一般压缩方式有如H.261、JPEG、

MPEG等,否则传输所需的带宽会变得很大。大家用RealPlayer不知是否留意,当播放电

影的时候,在播放器的下方会有一个传输速度250kbps、400kbps、1000kbps…画面的质

量越高,这个速度也就越大。而摄像头进行视频传输也是这个原理,如果将摄像头的分辨

率调到640×480,捕捉到的图片每张 大小约为50kb左右,每秒30帧,那么摄像头传输视

频所需的速度为50×30/s=1500kbps=1.5Mbps。而在实际生活中,人们一般用于网络

视频聊天时的分辨率为320×240甚至更低,传输的帧数为每秒24帧。换言之,此时视频传

输速率将不到300kbps,人们就可以进行较为流畅的视频传输聊天。如果采用更高的压缩

视频方式,如MPEG-1等等,可以将传输速率降低到200kbps不到。这个就是一般视频聊

天时,摄像头所需的网络传输速度。

二.视频压缩部分

视频的压缩是视频处理的核心,按照是否实时性可以分为非实时压缩和实时压缩。而

视频传输(如QQ视频即时聊天)属于要求视频压缩为实时压缩。

下面对于视频为什么能压缩进行说明。

本文标签: 视频传输压缩摄像头原理