一、技術(shù)原理
(一)壓縮目的
視頻超壓縮主要是為了將視頻像素數(shù)據(jù)壓縮成較低的視頻碼流,從而方便網(wǎng)絡(luò)傳輸和存儲。某司研發(fā)的視頻超壓縮技術(shù)可實現(xiàn)視頻文件4~20倍壓縮,極端情況下靜態(tài)場景1080P@25FPS壓縮至80 Kbps。
(二)算法原理
在H.264/HEVC/VVC的編碼框架基礎(chǔ)上,進一步進行算法優(yōu)化,在提高壓縮效率,提高魯棒性和錯誤恢復(fù)能力,減少實時的時延、減少信道獲取時間和隨機接入時延、降低復(fù)雜度等取得優(yōu)異的壓縮性能效果提升,降低視頻碼流,我司自研了一套新的視頻編解碼器。圍繞該算法,形成了視頻超壓縮設(shè)備、流媒體流控設(shè)備、文件壓縮設(shè)備及綜合運維平臺等四大系列。
(三)技術(shù)創(chuàng)新點
基于殘差單元堆疊的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),輔以自適應(yīng)模型選擇以最大程度適應(yīng)特性復(fù)雜的自然視頻;
根據(jù)圖像紋理度推出分區(qū)域分精細度的幀內(nèi)預(yù)測方法,建立層次分明的精細預(yù)測模型;
基于深度學(xué)習(xí)的層級式視頻壓縮方法,幀間引入多目標追蹤技術(shù)(卷積光流法)進行運動估計;
對光流信息和殘差編碼壓縮,采用機器學(xué)習(xí)做碼率控制。

二、超壓縮設(shè)備
超壓縮設(shè)備基于最新一代的視頻編碼技術(shù)和人工智能算法結(jié)合,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)。設(shè)備以海思處理器為硬件核心,部署獨有的視頻處理算法,提供神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速引擎,滿足超清分辨率下的復(fù)雜智能視頻分析需求,為實現(xiàn)多路4K高清視頻提供強悍的視頻分析與編解碼能力。
YH-VSC-H1:支持1路1080P HDMI視頻輸入,2路1080P網(wǎng)口輸出;
YH-VSC-H2:支持1路1080P HDMI視頻輸入,1路1080P HDMI輸出,1路1080P網(wǎng)口輸出;
YH-VSC-H3:支持2路4K HDMI視頻輸入,1路4K HDMI輸出,2路4K 網(wǎng)口輸出。
三、綜合運維平臺軟件
該平臺實現(xiàn)了以監(jiān)控視頻遠控管理、用戶權(quán)限管理、視頻緩存錄像管理、監(jiān)控設(shè)備運維管理、告警信息管理、業(yè)務(wù)信息統(tǒng)計、日志管理為核心的七大功能管理模塊。
(一)核心功能架構(gòu)圖
(二)功能說明
1.監(jiān)控視頻遠控:監(jiān)控實時視頻播放、動態(tài)IP任意點播/云臺控制/視頻通道管理/窗口管理等監(jiān)控功能;
2.視頻錄像緩存:實時錄像、告警錄像、視頻截圖、錄像上傳/回溯、視頻錄像管理/搜索等功能;
3.設(shè)備平臺運維:管控端/流控設(shè)備/攝像頭/NVR等設(shè)備信息進行統(tǒng)一管理、編輯、登入等功能;
4.告警信息管理:平臺內(nèi)設(shè)備及關(guān)聯(lián)檢測設(shè)備的異常信息實時告警、實時彈窗、告警閾值設(shè)定等,并對歷史告警信息查詢、關(guān)聯(lián)、描述、屏蔽、搜索等功能;
5.用戶權(quán)限管理:根據(jù)用戶類型進行權(quán)限管理,不同類型對平臺操作權(quán)限進行區(qū)分;
6.業(yè)務(wù)信息統(tǒng)計:對平臺系統(tǒng)(設(shè)備數(shù)量/運行狀態(tài)/鏈路途徑/網(wǎng)絡(luò)流量)進行實時統(tǒng)計、整體業(yè)務(wù)運行健康度評估,對任意時間段內(nèi)壓縮視頻/圖片相關(guān)數(shù)據(jù)量進行歷史統(tǒng)計;
7.日志記錄管理:對操作員相關(guān)操作統(tǒng)一記錄管理。
(三)技術(shù)功能架構(gòu)圖

四、多媒體資源管理平臺
多媒體資源管理平臺實現(xiàn)了視頻文件的上傳、壓縮、存儲、下載、回放等管理功能,可作為小型媒體資產(chǎn)管理使用,可節(jié)約大量存儲,提升媒體資產(chǎn)檢索效率。
極致轉(zhuǎn)碼:可實現(xiàn)視頻文件4~20倍壓縮,極端情況下靜態(tài)場景1080P@25FPS壓縮至80 Kbps;
高清處理:支持8K、4K、2K、1080P、720P、480P等分辨率處理;
格式兼容:支持FLV/AVI/MPEG/MP4/MOV等主流格式;支持H.264/H.265輸入輸出;
安全機制:支持視頻異常備份+設(shè)備互相備份+轉(zhuǎn)碼模塊互相備份+原始視頻備份;
權(quán)限管理系統(tǒng):區(qū)分不同用戶的不同權(quán)限,用戶分為管理員、高級用戶和普通用戶;
文件管理系統(tǒng):負責(zé)上傳、下載、播放、查詢、存儲所有用戶上傳和轉(zhuǎn)碼生成的視頻文件;
資源調(diào)度系統(tǒng):負責(zé)轉(zhuǎn)碼服務(wù)器的管理及多個轉(zhuǎn)碼服務(wù)器同時工作時的任務(wù)調(diào)度,將待轉(zhuǎn)碼的臨時文件下發(fā)到空閑的轉(zhuǎn)碼服務(wù)器;
轉(zhuǎn)碼壓縮系統(tǒng):轉(zhuǎn)碼壓縮系統(tǒng)由轉(zhuǎn)碼服務(wù)器實現(xiàn),主要負責(zé)接收轉(zhuǎn)碼任務(wù),下載待轉(zhuǎn)文件,并將轉(zhuǎn)換完成的文件上傳到指定位置,支持異常告警功能。
五、典型應(yīng)用場景
(一)高清視頻傳輸調(diào)用方案
(二)窄帶傳輸鏈路視頻壓縮方案
(三)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)直播

(四)視頻會議壓縮
部署說明:
1、視頻會議終端與視頻會議攝像頭間部署超壓縮設(shè)備轉(zhuǎn)碼系列,將視頻會議攝像頭視頻壓縮后送視頻會議終端,能夠大幅減少視頻會議視頻傳輸壓力,降低視頻會議中產(chǎn)生的視頻分發(fā)帶寬壓力,解決高清電視或大屏播放的卡頓和馬賽克現(xiàn)象。
2、編碼設(shè)備能夠接收SDI/HDMI/ASI/DVB-C/DVB-S等信號,經(jīng)過壓縮編碼后輸出IP流或HDMI信號,以UDP、HLS、HTTP、RMTP、RTSP等方式一次性輸出到各個流媒體服務(wù)器或者錄制保存。
實現(xiàn)低成本解決視頻會議存儲問題;比傳統(tǒng)會議錄播方案節(jié)省50%以上投資。