引言：隨著視頻壓縮市場(chǎng)的逐步繁榮，客戶對(duì)視頻壓縮產(chǎn)品的需求日益增長(zhǎng)，為了能夠更好服務(wù)客戶，裕瀚科技產(chǎn)品部從業(yè)務(wù)場(chǎng)景和客戶需求出發(fā)，針對(duì)視頻壓縮產(chǎn)品的常見(jiàn)部署方案和對(duì)應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益測(cè)算方法進(jìn)行研究和總結(jié)，以期通過(guò)本文能夠向大家呈現(xiàn)這一項(xiàng)綜合性報(bào)告。我們希望通過(guò)與大家的探討，共同推動(dòng)這一領(lǐng)域的繁榮與進(jìn)步。
- 視頻壓縮項(xiàng)目背景
隨著智慧城市、平安城市、雪亮工程的政策需要, 以及超高清視頻的技術(shù)發(fā)展,都對(duì)視頻的存儲(chǔ)和傳輸提出了更高要求。
《反恐怖主義法》第32條規(guī)定：采集的視頻圖像信息保存期限由15日增加至不少于90日；《安全防范工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)GB50348-2018》規(guī)定：防范恐怖襲擊重點(diǎn)目標(biāo)的視頻圖像信息保存期限不應(yīng)少90天，其他目標(biāo)的視頻圖像信息保存期限不應(yīng)少于30天。
而通過(guò)人工智能技術(shù)來(lái)優(yōu)化圖像視頻壓縮，不僅能夠用更少硬件設(shè)備完成視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，還能在低帶寬下實(shí)時(shí)無(wú)卡頓地傳輸高清視頻和圖片。
Fig_1 智慧城市攝像頭
2. 方案價(jià)值
前后端兼容性：視頻超壓縮設(shè)備在保證畫質(zhì)、視頻參數(shù)、格式不變的前提下可大幅降低視頻碼率。
畫質(zhì)超高保真：壓縮后視頻分辨率幀率不改變，視頻畫質(zhì)主觀視覺(jué)感覺(jué)無(wú)差，壓縮后不丟失特征點(diǎn)，不影響AI識(shí)別精度。
降低存儲(chǔ)成本：使用視頻優(yōu)化技術(shù)后，相比傳統(tǒng)方案，可節(jié)省65%以上存儲(chǔ)投資，且滿足整體監(jiān)控視頻存儲(chǔ)90天的需求。
節(jié)約帶寬資源：壓縮視頻傳輸帶寬在可以節(jié)省80%左右系統(tǒng)平臺(tái)調(diào)用帶寬，大幅降低中心機(jī)房的入口帶寬需求。同時(shí)可將節(jié)省的帶寬釋放給其他應(yīng)用，確保整體網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的流暢穩(wěn)定。
提升用戶感知：提升視頻調(diào)閱用戶感知，在移動(dòng)端調(diào)閱可節(jié)省約85%下載流量和下載時(shí)間。
單端并聯(lián)部署：設(shè)備采用物理并聯(lián)單端部署方式，不影響原有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，可無(wú)縫接入現(xiàn)有監(jiān)控平臺(tái)，用戶使用習(xí)慣無(wú)需改變，便于進(jìn)行系統(tǒng)集成和項(xiàng)目二次改造。
提升解碼效率：壓縮后視頻文件變小，視頻特征點(diǎn)不丟失，可有效降低中心機(jī)房分析系統(tǒng)的視頻解碼處理壓力，減少分析服務(wù)器數(shù)量。
安全管理機(jī)制：視頻壓縮設(shè)備采用電信級(jí)模塊化、插卡式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；視頻管理平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)視頻壓縮設(shè)備在線管理，實(shí)時(shí)監(jiān)控，異常告警，故障遷移等機(jī)制。
3. 常見(jiàn)設(shè)備部署方案說(shuō)明
3.1 前端4G無(wú)線部署方案
3.1.1 部署方案說(shuō)明
Fig_2 前端4G無(wú)線部署拓?fù)鋱D
組網(wǎng)說(shuō)明：該方案中視頻壓縮設(shè)備部署在采集點(diǎn)4G硬盤錄像機(jī)局域網(wǎng)內(nèi)。視頻數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)壓縮設(shè)備編碼處理后，將視頻送4G硬盤錄像機(jī)存儲(chǔ)，然后通過(guò)4G無(wú)線網(wǎng)匯聚至監(jiān)控中心平臺(tái)。
3.1.2 經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算
本方案以720P@2Mbps H.264原始視頻流進(jìn)行計(jì)算。
備注：該方案暫時(shí)不將壓縮設(shè)備成本計(jì)算入內(nèi)，如需進(jìn)一步方案請(qǐng)咨詢產(chǎn)品部）
3.2 前端部署方案（NVR前端）
3.2.1 部署方案說(shuō)明
Fig_3 前端方案部署拓?fù)鋱D
組網(wǎng)說(shuō)明：該方案中該方案中視頻壓縮設(shè)備部署在采集點(diǎn)4G硬盤錄像機(jī)局域網(wǎng)內(nèi)。視頻數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)壓縮設(shè)備編碼處理后，將視頻送NVR進(jìn)行存儲(chǔ)，然后通過(guò)城域網(wǎng)匯聚至監(jiān)控中心平臺(tái)。
3.2.2 經(jīng)濟(jì)效益測(cè)算
本方案以1080P@4Mbps H.264原始視頻流進(jìn)行計(jì)算。
3.3 分中心點(diǎn)部署方案
3.3.1 部署方案說(shuō)明
Fig_4 分中心點(diǎn)部署拓?fù)鋱D
組網(wǎng)說(shuō)明：前端攝像頭視頻先匯聚至分中心匯聚機(jī)房的，在分中心匯聚機(jī)房部署視頻超壓縮設(shè)備，視頻數(shù)據(jù)視頻超壓縮設(shè)備進(jìn)行編碼處理后，送至分中心本地NVR存儲(chǔ)，然后通過(guò)廣域網(wǎng)上傳到監(jiān)控中心平臺(tái)。
分中心部署一級(jí)管理平臺(tái)對(duì)分中心平臺(tái)進(jìn)行管理，總部中心部署二級(jí)平臺(tái)對(duì)一級(jí)平臺(tái)進(jìn)行管理。
3.3.2 經(jīng)濟(jì)效益測(cè)算
本方案以1080P@2Mbps H.265原始視頻流進(jìn)行計(jì)算。
3.4 中心機(jī)房部署方案
3.4.1 部署方案說(shuō)明
Fig_5 中心機(jī)房部署拓?fù)鋱D
組網(wǎng)方案：該方案中前端視頻攝像機(jī)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)光纖城域網(wǎng)匯聚至匯聚層，視頻超壓縮設(shè)備在匯聚層將監(jiān)控視頻進(jìn)行壓縮，然后再將壓縮后視頻傳輸至核心層平臺(tái)進(jìn)行集中存儲(chǔ)。
3.4.2經(jīng)濟(jì)效益測(cè)算
本文以1080P@4Mbps、H.264進(jìn)行計(jì)算。
4 . 方案總結(jié)
裕瀚科技視頻壓縮編碼設(shè)備在確保視頻質(zhì)量的前提下，實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)壓縮5-10倍壓縮，可有效提升視頻數(shù)據(jù)傳輸調(diào)用的流暢性，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)設(shè)備資源利用率最大化。
設(shè)備均采用并聯(lián)單端部署，無(wú)需后端增加專用解碼設(shè)備，可利用項(xiàng)目現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，在不改變?cè)芯W(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，只新增視頻壓縮設(shè)備，不額外增加帶寬擴(kuò)容和存儲(chǔ)設(shè)備成本。
作者簡(jiǎn)介
賈春華：裕瀚科技產(chǎn)品總監(jiān)，多項(xiàng)發(fā)明專利授權(quán)，從事視頻編碼、超高清圖像處理等技術(shù)研究、開(kāi)發(fā)及產(chǎn)品化工作。15年音視頻處理從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，曾任職于神州數(shù)碼、中慶技術(shù)等科技企業(yè)，從0到1主持或深度參與分布式視頻編碼系統(tǒng)，超高清視頻壓縮處理平臺(tái)，工業(yè)級(jí)視頻編碼器等多個(gè)音視頻產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)經(jīng)歷。
