视频编解码器技术要求-20110630修改

1、广东省交通集团有限公司高速公路联网监控系统III视频编解码器技术要求(H.264)广东省交通集团有限公司高速公路监控中心广东新粤交通投资有限公司新粤智能交通研究院 TOC o 1-5 h z 设备参数要求3 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 1.编码器3 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 1.2.解码器8功能要求11技术支持131.设备参数要求1.1.编码器视音频编码标准H. 264,并转为标准TS流输出。1.1. 1视频编码基本要求视频编码应支持H. 264标准Main Profile的lev

2、el3. 0档次和级别及以上的国际标准，具体要求包括:1）编码图像分辨率应同时支持QCIF、CIF、4CIF （或D1）儿种分辨率, 在信道带宽允许情况下单路视频画面必须采用4CIF（或D1）及以上分 辨率；2）编码帧率应不小于25帧/秒，并可调整，支持跳帧编码；3）应支持逐行扫描和隔行扫描编码；视频编码标准4）G0P格式，至少应支持IPPP方式，IPPP方式中的I帧间隔应可调整， IPPP调整范围（不超过25）；5）编码器应符合ISO/IEC 11496的MPEG-4第10部分基本语法格式；6）燃编码方式至少应支持CAVLC、CABAC中的一种；7）支持Loop Filter环路滤波；8）支

3、持整像素、1/2运动搜索和1/4运动搜索；1.1. 2视频编码受限要求为保证兼容性，编码器应对如下选项做出限制：1）不支持 FMO、ASO、Redundant Slice 特性；2）NAL单元流不应包含取值范围为2到4的nal_unit_type,包括2与4；3）图像参数集中的参数 weighted_pred_f lag 与 weighted_bipred_ide 的取值应该为0：4）图像参数集中s 1 ice_groups_minus 1取值应该在0到7之间，包括0 与7；5）各级Level的限制说明如表1。级别号最大宏块处理 速率 MaxMBPS (MB.0最大帧K(Mil)最大解码 图存

4、 大小 MaiDPB (4:2:0 为 1024字节)股大视条比特率MaxRR 11000 b心. 12(10 hil也 cpbBrVcIFactor bits/s,或 cpl)BrX：dFac(或 hit Vs)聚大CPB大小 MaxCPB(1000比特, 12IHI比特， cpbBrVcIPador 比特，或 cpbBrSalHctor 比特)毒直M、分fit范 IM MatVimll 1亮域样点)最小压缩率 MinCR每两连续MBft 大运动矢依数 Ma5hsPer2Mb1148599148.564175-64,463.759lb148599148.512835064363.7591.1

5、3 000396337.5192500-128127.751.26 000396891.03841000-128127.751.311880396891.07682 000-12VI27.75?11880396891.02 0002 000-12VI27.752.1198007921 782.0411004 000-256255.752一20250)6203 03754 0004 000-256255.75340500)6203 037510 00010 000-256255.753211108 0003 6006 750.014 000)4 000-51V5I1.754163.2216 0(

6、)05 1207 6X0.020 00020 000-51V5I1.754164245 7608 19212288.02000025 000-51X+51I.754164.1245 7608 19212 288.050 00062 500512,十 511.752164.2522 2408 70413 056.050 00062 500512.4511.7591655898242208041 4(KI.O135 000135 000-51X+51I.752165.1983 04036 86469 120.0240 000240000512.4511.759161.1.3视频编码码流封装要求1、

7、为保证码流解析的效率，对编码器产生的码流做如下限制：每个GOP按顺序出现SPS、PPS、I slice和P sliceo逐行编码时每帧分划分为一个slice；隔行编码时每场划分为一个 slice,比特流中应当出现AUD语法元素进行划界；其它划分方法不应出现。必须支持CBR和VBR两种码率控制方式,CBR码率波动不能超过15%。2、为保证音视频流传输格式的兼容性，对编码器产生的码流做如下封装:按照ISO/IEC 13818-1的要求，将NAL单元封装为TS流，每个TS包 长188字节；将TS包作为UDP载荷，每个UDP报文中承载最大7个TS包；视频PID号为0 x3ATS包头格式H. 264在逻

8、辑结构上采用了视频编码(VLC)和网络提取层(NAL)分 层设计的结构。NAL数据单元由固定长度的NAL头和可变长度的NAL体构成。 具体格式如图所示：Ibit2b it5bit可变长比禁止位重要性指示NALU类型NAL体数据视频NAL数据单元格式NAL头的禁止位在网络发现NAL单元有比特错时被置为1,以便接收端 丢弃该单元；重要性指示位用于标志该NAL单元用于重建的重要性，值越 大，越重要；NALU类型的值为1-12时由H. 264使用，24-31留作它用。 NAL体数据是视频编码出来的原始比特流，其长度可变，一般是1帧的编码 数据。TS包的长度固定为188字节，包括4字节的包头、可变长度的

9、调整头（可选）和包载净荷。包头包括同步字节和数据包识别ID等，详细结构如图所示。1Blbitlbitlbit13bit2bitlbitlbit4bit同步字节传输误码 指示符有效载荷单元起始指示符优先传输包标识符传输控制标识自适应标识有效载荷标识连续计数器TS包头格式TS包的包载净荷所传送的信息主要包括4种类型:A.视频、音频的ES包以及辅助数据；B.描述单路节目信息的节目映射表、描述多路节目信息的节目关联表、条件访问表；C.各种业务信息表D.数据广播信息、数据管道、同步、多协议封装等信息。(5)TS码流封装格式TS视频码流采用UDP+TS+NAL格式封装，具体封装格式如图所示。 视频编码器输

10、出原始数据流后，首先用NAL层工具，在码流前加上NAL 包头，再按照TS封装方法，封装成固定长度的TS包，最后在TS包形成 的TS流前依次加上UDPIPMAC协议进行传输。NAL头MAC头IP头UDP头TS头NAL体数据视频TS流封装格式音频采用UDP+TS封装，具体封装格式如图9所示，与视频复合传输。音 频数据经音频编码器编码后，按照TS封装方法，封装成固定长度的TS 包在TS包形成的TS流前依次加上UDPIPMAC协议进行传输。MAC头IP头UDP头TS头音频数据音频TS流封装格式音频 编码 标准ISO/IEC 11172-3 (MPEG1 audio) layer 3、ITU-T G.

11、711 (同时支持) 音频上行PID号为0 x4A,下行PID号为0 x4B视频参数分辨率标清范围：176x144640 x720可调； 高清范围：640 x7201920 x1080可调帧率实时流:2530 fps可调存储流：可调速率标清范围：0. 510. 0Mbps可调。高清范围：220Mbps可调。双码流组合同时输出高低双码流，均可作为存储流与实时流。高码流范围：768K4M可调；低码流范围：可调。图像设置压缩码率，色度，亮度，对比度，饱和度音频参数音频编码速率32kbps, 64kbps音频采样速率16bit, 8 /16 kHz音频流双向，全双工/半双工网络特性网络 接入 方式支持

12、固定IP支持网络 协议IPv4、 TCP/IP、 UDP、 HTTP、 RTP、 RTCP、 IGMP、 Telnet、 ICMP、 ARP、 SNMP传输方式单播、组播，每通道支持传输2路视频，一路用于实时监控，一路用于存储。 具有单播组播的启动与关闭功能。针对网络、解码设备故障可能引起的编码 视频数据网络广播，形成网络广播风暴，编码设备应具备广播风暴时的自动 停止发送功能。编码组播和点播发送数据，当没有解码端（解码器或软件）接 受数据时，编码器可自动停止发送数据，减轻了通信网络的压力。端到端延迟300ms设备 状态提供设备故障报警（包括设备各种状态信息、故障信息、视频丢失信息、串 口状态信

13、息、网络端口流量信息等）接口特性视频 输入允许多路输入音频 输入允许多路输入串口允许多个RS232或RS485串口，串口或可通过设置改变串口模式以太网电口允许多个10M/100M/1000M,全双工/自协商,RJ45接口WEB设置基本 配置网络配置和串口配置管理 配置系统设置、时间日期设置、服务器设置和SNMP设置业务图像参数设置、时钟同步、叠加字符设置、媒体流发送设置、报警开关量联配置动设置日志 管理日志导出（登录、配置、调用、状态）系统显示设备当前状态、配置管理、用户管理、密码管理、系统重启和软件升级、维护组播、单播流启动关闭维护管理调试 模式Telnet远程登录和RS232串口调试两种模

14、式升级支持本地升级，远程Telnet和Web升级1.2.解码器基于H.264标准视音频解码视频解码标准1）视频解码应支持H. 264标准的Main Profile的level3. 0档次和 级别及以上的国际标准，具体要求包括：2）能够解码显示分辨率从QCIF到4CIF （D1）的图像；3）能解码逐行扫描和隔行扫描方式编码的码流；4）支持IPPP、IBBP两种G0P结构，能够解码B帧；能够解码 CAVLC和CABAC两种炳编码码流；5）至少支持1/2像素精度的运动向量和图像解码，运动向量范围 大于16个像素；6）能够解码P帧中采用帧内方式编码的宏块；7）能够解码从16X16到4X4所有帧内和帧间

15、编码模式；8）能够解码采用4X4和8X8整数变换编码的码流；9）支持去块滤波；10）支持标准H. 264,能够识别视频TS并解码TS视频码流；能够识 别音视频复合的TS码流,至少能 够拆分出并解码音视频复合流 中的视频码流；音频解码IS0/IEC 11172-3 (MPEG1 audio) layer 2/3, ITU-T G.711(同时支持)标准视频参数视频自适应格式图像分辨自适应率音频质量参数音频编码32kbps, 64kbps速率音频采样16bit, 8 /16 kHz速率音频双向，半双工/全双工流网络特性网络接入支持固定IP方式支持UDP、 HTTP、 IGMP、 Telnet. I

16、CMP、 ARP、 SNMP网络 协议传输 方式单播和组播端到端延迟300ms设备 状态提供设备故障报警（包括设备各种状态信息含故障信息、视频丢失信息、 串口状态信息、网络端口流量信息等）接口特性视频 输出允许多路输出音频 输出允许多路输出串口允许多个RS232串口或RS485串口或可通过设置改变串口模式以太网电口允许多个10M/100M/1000M,全双工/自协商,RJ45接口WEB设置基本 配置网络配置和串口配置管理 配置系统设置、时间日期设置、服务器设置和SNMP设置业务配置媒体流接收设置、时钟同步、报警开关量联动设置日志 管理口志导出系统 维护显示设备当前状态、配置管理、用户管理、密码

17、管理、系统重启和软件升 级维护管理调试 模式Telnet远程登录和RS232串口调试两种模式升级支持本地升级，远程Telnet和Web升级2.功能要求控制 功能多厂家多型号矩阵控制多厂家多型号云台控制设备远程重启控制远程控制锁定，远程控制解锁抢占远程控制、释放远程控制音频控制视频 切换编解码器可实现多对多随意切换，视频切换延时少于1秒。云台 控制支持远程直接对云台进行控制或通过模拟矩阵对云台进行控制。虚拟 矩阵编解码器可实现多对多随意切换，可实现云台PTZ控制。媒体 播放实时监控点播回放、条件搜索录像存储与播放屏幕抓拍本地下载及文件播放。报警 联动报警支持TCP、UDP网络传输协议或开关量输入

18、接口。可以和报警子系统联动，进行联动图像切换、弹出、抓拍和录像。支持声、光、电报警。提供预留的自定义报警接口，方便扩展。管理软解控制互控提供一体化的设备系统管理软件。支持SNMP网管控制远程管理系统内的设备，及设备参数的设置和状态获取。提供设备故障报警（包括故障信息、视频丢失信息、串口状态信息、网络端口流量信息等）、定位分析功能。采用独立的网络管理模块设计，极易与第三方厂商的设备集成和网管软件集成。采用设备网络管理模块与监控业务功能模块分离的方式，方便其它厂家网管和设备的集成。支持软解图像抓拍功能。提供可windows播放器播放的通用解码器插件（可同时解码标准的MPEG2, MPEG4, H. 264流），不需要写任何程序（如VLC可播放任何标准视频流）。设备控制支持标准的TCP和UD