图像存储空间计算方法
硬盘录像机图像存储时间的计算方式
视频监控硬盘录像一般要求保留半个月，由于采集卡和监控软件的不同，录制图像的时间也不就不同，但是120GB的硬盘至少也可以录制150小时！如果用普通质量压缩甚至可以超过200小时。
硬盘占用时间计算：以正常画面质量计算，每路每小时200乂。
例如16路硬盘录像机，同时录像的情况下每小时共占用硬盘3.2G。
根据不同应用场所，可以采用动态录像等方式进行录像，这样保证录像资料均为有效部分。
硬盘录满后将自动对前面的录像资料循环覆盖。
可用光盘刻录机将需要长期保存的录像内容刻在光盘上。
有些情况下为减少硬盘投入，可按每路每小时100M设置录像质量，但画面质量不能保证。
建议只在要求不高的情况下使用。
各种DVR录像画质与占用硬盘空间对比表CIF画质Half—D1画质D. CIF画质D1画质一般活动25-200M/h60-430 M/h 50-400 M/h110-800 M/h复杂/剧烈活动50-250 M/h150-680 M/h 150-680 M/h190-900 M/h夜间/光线较暗25-150 M/h 计算式：每小时数据量*130-380 M/h 90-280 M/h24小时*天数=?? G190-500 M/hcif格式录像按照每小时占用硬盘100M计算，D1格式按照1000M计算，HD1按照500M计算，最是最大峰值，实际当中一般不会超过这个数，要知道静态图像和动态图像占用硬盘却别是非常大的。
按照CIF格式计算100M*24 小时*30 天/1000M=?G由于数字化视频流与图像压缩算法（M-JPEG、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-3、MPEG-4、H.264）、图像分辨率（QCIF、CIF、4CIF、D1格式）、图像画面复杂度、压缩程度（高、中、低）、图像实时度（全实时/25fps、8fps）、编码器技术指标等密切相关。
因此，在工程对编码类型设计选型很重要。
现针对典型场合（中等复杂画面）来分析视频流的特性及要求，以MPEG?4格式为基准，其他条件下的详细计算表请参阅后附表格内容。
高三信息技术(浙江学考)一轮复习多媒体技术应用： 第2单元 多媒体信息编码
第二单元多媒体信息编码[浙江考试标准]一、二进制与十六进制的相互转换1．信息编码信息代码是指用来表示信息的符号组合。
信息编码指编制代码的过程。
信息在传递和存储之前都需要进行编码，计算机采用①________。
2．二进制编码、十进制、十六进制的相互转换日常生活中我们用十进制数来表示信息，而计算机采用二进制数来存储、处理和传送信息。
由于二进制数不便于书写和记忆，人们经常将二进制数转换为十六进制数来表示，因为两者之间的转换非常方便。
(1)二进制数：只有②________两个基本数码，运算规则为“③________”，依此类推“借一当二”。
(2)十进制数：由④________共十个数码组成，运算规则为“⑤________”，依此类推“借一当十”。
(3)十六进制数：由⑥________和⑦________共十六个数码组成，运算规则为“⑧________”，依此类推“借一当十六”。
二进制用字母B标识，十进制用字母D标识，十六进制用字母H标识。
3．关于二进制数的两个规则(1)n个二进制位最多能表示的不同信息个数是2n个。
(2)n位二进制数能表示的最大十进制数是2n－1。
4．计算机存储容量单位(1)计算机存储容量的最小单位：⑨________(比特、bit或b)。
(2)计算机存储容量的基本单位：⑩________(Byte或B)1B＝8b。
(3)计算机存储容量的其他单位：KB、MB、GB、TB。
1KB＝1024B1MB＝1024KB1GB＝1024MB1TB＝1024GB二、ASCⅡ码和汉字编码1．ASCⅡ码和汉字编码(1)ASCⅡ码的概念目前计算机在存储、处理英文字符时普遍采用的是⑪________(即美国国家标准信息交换码)。
标准的ASCⅡ码用一个字节中的⑫________位来表示，可以表示⑬________种编码。
计算机存储ASCⅡ码时，占用⑭________个字节。
ASCⅡ码编码表中的两个规律：数字、字母都是按⑮________排列的；小写字母的编码比对应的大写字母大32。
存储空间的计算公式是
256 级灰度 800×600 8 位(2^8=256) 16 色彩色 800×600 4 位(2^4=16)
800×600×8 800×600×4
800×600×8/8 800×600×4/8
256 色彩色 800×600 8 位(2^8=256) 24 位真彩色 800×600 24 位
800×600×8 800×600×8/8 800×600×24 800×600×24/8
四声道*4
位图图像存储空间的计算公式是：水平像素*垂直像素*每个像素色彩所需位数/8
（字节）
下面表格以分辨率 800×600 的位图图像为例，计算各种类别位图图像的存储空 间。
位图图像类 总像素 一个像Leabharlann 所占的位 总的位数(bit别
数
位)
黑白
800×600 1 位(2^1=2)
800×600×1
容量(B) 800×600×1/8
我国使用 PAL 制，每秒显示 25 帧；欧美国家使用 NTSC 制，每秒显示 30 帧。 一段未压缩的 AVI 视频文件计算公式：帧图像存储容量*帧频*播放时间（S）(单 位：字节)
声音存储量的计算：声音存储量=采样频率（ＨＺ）*量化位数*声道数*时间/8
（字节 B） 注意： 单声道*1 双声道（立体声）*2
监控视频存储计算
监控图像计算硬盘容量的方法内主流的硬盘录像机采用两种分辨率：CIF和D1。
硬盘录像机常见的路数有1路、2路、4路、8路、9路、12路和16路。
最大可以连接8块2000GB的硬盘，总容量可高达1.6T（目前市面上最大的硬盘在1000GB 左右），如果采用CIF分辨率，通常每1路的硬盘容量为180MB~250MB/小时，通常情况下取值200MB/小时；如果是D1的分辨率每小时录像需要的硬盘容量为720MB~1000MB/小时，通常情况下为了减少硬盘的容量可以按照500MB/小时计算，帧率智能设置比25fps少一些，码流也要少一些！相信大家可以计算出一台装满8块500GB的16路硬盘录像机可以录像多长时间了吧？计算举例：8路CIF格式24小时不间断录像30天所需硬盘容量？8路×200M×24小时×30天÷1024M = 1125G码流的定义码流——编码器生成的比特流码流（Data Rate），是指视频文件在单位时间内使用的数据流量，也叫码率，是他是视频编码中画面质量控制中最重要的部分。
同样分辨率下，视频文件的码流越大，压缩比就越小，画面质量就越高简单的说就是音频或者视频质量的好坏，一般视频文件在400Kbps~1000Kbps之间就够了。
太大会使文件容量很大，但太小就会使画质变差。
摄像机镜头的换算公式公式1：F= w D / W公式2：F= h D / H说明：F ：镜头焦距D ：被摄物体距镜头的距离W：被摄物体需摄取的宽度H ：被摄物体需摄取的高度W：CCD 靶面的宽度H ：CCD 靶面的高度例：某闭路监控工程中，用1/3”的摄像机，摄像机安装在收银员的2 米高的上方，需要监控制收银员2 米宽的柜台情况，选用多少毫米的镜头？按F= w D / W 公式计算F=4.8 X 2000 / 2000 =4.8 mms则选用4.8 mm 的镜头即可.监控的图像格式CIF，D1简介CIF简介CIF是常用的标准化图像格式（Common Intermediate Format）。
像素的计算
像素的计算
byte 字节 bit 位
1TB=1024GB 1GB=1024MB 1MB=1024KB 1KB=1024B 100×600像素的黑白图 一幅 × 像素的黑白图 像需要的存储空间？ 像需要的存储空间？
分析：黑白两色，两种情况：2＝2n，需要n个位。 分析：黑白两色，两种情况： 需要n个位。 这里n 位＝开关 这里n＝1 总共需要：800×600× 800×600× 总共需要：800×600×n＝ 800×600×1 （位） 下面单位换算： 下面单位换算： 48000位/8＝60000(B)＝ 48000位/8＝60000(B)＝ (B) 60000/1024(KB)=60000/1024/1024(MB)
3
一幅800×600像素的 位图 × 像素的8位图 一幅 像素的 像需要的存储空间？ 像需要的存储空间？
分析：暗示每个像素需要8个位来存储。 就是8 分析：暗示每个像素需要8个位来存储。n就是8 n＝8 总共需要：800×600× 800×600× 总共需要：800×600×n＝ 800×600×8 （位） 下面单位换算： 下面单位换算： 384000位/8＝480000(B) (B)＝ 384000位/8＝480000(B)＝ 480000/1024(KB)=480000/1024/1024(MB)
象山二中信息技术教研组 陈海定 2007 09 . 12
4 2
一幅800×600像素的图像， × 像素的图像， 一幅 像素的图像 每个像素占两个字节， 每个像素占两个字节，需要 的存储空间？ 的存储空间？
分析：暗示每个像素需要2 字节来存储。 就是16 分析：暗示每个像素需要2个字节来存储。n就是16 来存储 n＝16 但没必要 总共需要：800×600× 800×600× 总共需要：800×600×n＝ 800×600×16 （位） 800×600× 800×600×2/1024（KB） 800×600×2（字节B）＝ 800×600×2/1024（KB） 字节B
分辨率,H264及H265压缩,带宽,存储量对应计算
分辨率，H.264/265压缩，带宽，存储量计算
说明:
1、图像位深，每个像素所用的二进制位数。
2、单幅图像数据(Mbit)=水平象数*垂直象数*图像深/1024/1024。
3、帧率，视频每秒包含的多少幅静态图像，表示为fps（Frame/Sec）或Hz
4、全帧码流，视频图像未经压缩处理时的视频数据，每一帧都是全像素点位图。
5、压缩视频流，经过压缩处理后每秒视频数据流量，H.264的压缩比为80:1，H.264的压缩比为160:1 。
6、网络带宽，考虑以太网利用率和IP数据包结构，视频所需网络带宽=压缩视频数据*1.3
7、存储量,视频压缩数据在硬盘等设备中占用的存储空间。
注意：硬盘实际存储容量≈硬盘标称容量*0.9。
8、视频压缩数据增量，H.264/256压缩处理将对比视频图像前后帧之间的像素信息，后帧只记录之前变化的部分
画面变化不大的场景，如视频会议，数据增量约为20%；在画面变化剧烈的场景，如体育比赛，数据增量约为40% 。
本表中，网络带宽按40%数据增量计算，存储量按20%数据增量计算。
量计算表。
的部分，总体上变化部分数据的占比量即数据增量。
在数据增量约为40% 。
图像空间消隐：z缓冲器(z-buffer)算法
计算该像素(x, y)的光亮值属性并写入帧缓冲器 更新z缓冲器 zbuffer(x, y)＝z(x, y)
5
z缓冲器的其它应用
阴影算法：以光源为 视点的z缓冲器
6
z缓冲器的其它应用
rgb和z缓冲器相结合，实现图像的合成
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z缓冲器算法分析
优点
算法复杂度(O(nN))：对于给定的图像空间，N是固定的，所 以算法复杂度只会随着场景的复杂度线性地增加
无须排序：场景中的物体是按任意顺序写入帧缓冲器和z缓冲 器的，无须对物体进行排序，从而节省了排序的时间
适合于任何几何物体：能够计算与直线交点 适合于并行实现(硬件加速)算法
z (深度)缓冲器算法属于图像空间算法 z缓冲器是帧缓冲器的推广
帧缓冲器：存储的是像素的颜色属性 z缓冲器：存储的是对应像素的z值
假设在视点坐标系(oxyz)中，投影平面为z=0，视线方向沿(-z)轴方向， 投影为平行投影
深度值就是物体沿着视线(-z)方向、与视点的距离 离视点近的物体遮挡离视点远的物体：z值越大，离视点越近
2
z缓冲器算法
投影变换示意图
3
颜色与深度缓冲举例
颜色缓冲
深度缓冲
4
z缓冲器算法描述
(1) 帧缓冲器中的颜色置为背景颜色 (2) z缓冲器中的z值置成最小值(离视点最远) (3) 以任意顺序扫描各多边形
a) 对于多边形中的每一像素，计算其深度值z(x,y) b) 比较z(x, y)与z缓冲器中已有的值zbuffer(x,y)
不足
z缓冲器需要占用大量的存储单元
一个大规模复杂场景中：深度范围可能为106，一个 像素需要24bit来存储其深度信息。如果显示分辨率 为1280×1024，那么深度缓冲器需要4MB存储空间
多媒体信息容量计算讲解
CD音质的采样频率是44.1kHZ，
这里的k为1000，即采样频率为44100次/秒。
如CD的音质指标是： 采样频率为44.1kHZ，量化位数是16位，双声道。
？ 则1分钟的WAV文件容量占多少
44100次/秒*16位*2*60秒/8/1024/1024=10MB 位 字节/B KB
MB
则1分钟的WAV文件容量占10MB。
则1分钟的WAV文件容量占10MB。
！ 一般的歌曲为3到4分钟，则占30MB或40MB以上
所以有必要打开
mp3 进行存储转换格式为
。
wav转换成mp3为有损压缩。容量小了，
Winzip或Winrar这两款软件压缩过的文件均为 无损压缩。容量小了，扩展名分别为zip和rar不
影响原来的格式，可通过“解压缩”恢复到原来。
处理声音常见的软件
声音文件常见的扩展名：
wav mp3 wma mid
二、声音容量的计算
计算公式：存储量（B）＝采样频 率×量化位数×声道数×时间／8
例2.录制一段时长1分钟、双声道、16位量
化位数、44．1kHZ采样频率的不压缩的音频数
据量是（ ）
（A）10.1MB
（B）80.8MB
（C）172.2KB
彩色位图图像存储空间计算
一幅16位位图图像，分辨率为800*600， 存储空间是多少？
16位位图图像，表示每个像素需要16位来表示
计算过程：800*600*16 / 8=960000B ≈937.5KB
彩色位图图像存储空间计算
16色(24)：4位二进制数表示1个像素 256色(28) ：8位二进制数表示1个像素
800*600的16色图像需要多少存储空间？ (800×600 ×4)/8=240000B
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1、表示图像的色彩位数越多，则同样大小的图像所占的存储空间越______。
大图像通过像素点存储，以多个二进制位存储每个像素点的颜色。
当这样的二进制位越多时，每个像素点能够表示出的不同色彩的可能性就越大，但是对于同样大小的图像来说，每个像素点所占的存储空间就越大。
2、一幅分辨率1024*768的32色图像所需的存储空间为？
分辨率1024*768即1024*768=786432像素。
每像素色彩深度16位，即786432*16bit=12582912bit。
换算成字节即12582912/8=1572864Byte。
换算成KB，即1572864/1024=1536KB。
换算成MB，即1536/1024=1.5MB。
但要注意1.5MB为BMP格式的图片。
如果是JPG格式的图片，肯定会更小，JPG格式图片大小随图像的复杂程度不同而有所不同。
分辨率1024*768即1024*768=786432像素。
每像素色彩深度16位，即786432*16bit=12582912bit。
换算成字节即12582912/8=1572864Byte。
换算成KB，即1572864/1024=1536KB。
换算成MB，即1536/1024=1.5MB。
但要注意1.5MB为BMP格式的图片。
如果是JPG格式的图片，肯定会更小，JPG格式图片大小随图像的复杂程度不同而有所不同。
知道2（1位）、16（4位）、256（8位）、65536（16位）和1670万（24位）色的。
32色的确实没见过。
如果是N位的图像，那它的大小近似=54+4*2^N+宽*高*N/854是位图文件的文件头，4*2^N是彩色调色板的大小，如果位图文件不包含调色板，如24位，32位位图，则位图的近似字节数就是54+宽*高*N/8
3、一幅1024*768像素的图像，每一个像素占用2个字节的存储空间，为了记录这幅图像所需的字节数是（）
（A）1.5K（B）192K（C）1.5M（D）3M
存储空间=像素*图象位数/8 单位是字节
图象位数（也有叫图象深度的），就是说2的几次方。
如果说24 位颜色，就直接乘24，它可用的颜色是2的24次方=16777216(16M)种。
如果说有256 种颜色，那就要算了，因为2的8次方=256，所以位数就是8，要乘8，不是乘256。
这道题是1024*768*2/1024/1024
约等于C
音频的话，存储空间=时间*采样频率*量化位数*声道数/8 单位是字节
4、录制一个采样频率为44.1KHz，量化位数为32，四声道立体环绕的Wav格式音频数据40秒，需要的磁盘存储空间大约是_________。
采样频率(Hz)*量化位数*声道数(四声)*时间(秒)/8。