石油石化行業由于其特殊的生產環境和安全要求，對視頻監控系統的高效性、穩定性和清晰度有著極高的需求。而視頻超壓縮方案則能在保證一定圖像質量的前提下，極大地減小視頻文件的大小，從而節省傳輸帶寬和存儲空間。
視頻超壓縮技術是在H.264/H.265/AV1的編碼基礎上，在編碼預測和解碼還原階段引入計算機視覺技術，有效地消除了幀內幀間的冗余信息，降低編碼碼流，實現對視頻數據的高效壓縮，設備采用旁路部署，不影響原有網絡架構，以華為海思處理器為硬件核心，部署獨有的圖像視頻處理算法，提供神經網絡加速引擎，滿足超清分辨率下的復雜智能視頻/圖像分析需求，為實現多路4K/8K等高清視頻提供了強悍的視頻處理、視頻分析與編解碼能力。
目前視頻超壓縮技術已經在中石化山東省天然氣管道、中石油長慶油田、中石油西南油氣、中海油科技、神馳石化、安東石油等得到大量應用，其中中石化山東天然氣管道的“視頻超壓縮技術在山東管道站場、閥室的應用”項目獲得中石化集團2023年度科學技術進步三等獎。
視頻超壓縮方案在石油石化行業應用場景
應用場景一：天然氣管道視頻質量提升
業務痛點：
中石化調控中心需將下級場站、管道閥室監控等數據實時上傳到調控中心，監控點分散偏遠，無專線覆蓋，走物聯網卡傳輸。
♦ 視頻回傳卡頓，難以傳輸高清視頻，影響觀感；
♦ 流量包月套餐費用高昂，企業投資成本高居不下；
♦ 存儲亦無法滿足石化行業90天存儲的標準。
項目應用：
♦ 視頻超壓縮后文件體積為原文件10%-20%左右，畫質回傳流暢清晰；
♦ 每年節省80%專線租用投資，為企業帶來直接經濟效益；
♦ 本地存儲無需擴容即可滿足高清化改造后本地存儲90天要求。
應用場景二：油田鉆井安全應急
業務痛點：
鉆井現場及試油試氣站分別安裝有工業電視視頻監控系統，用于本地視頻信號的采集、存儲，同時將本地視頻信號傳輸到調控中心。
♦ 大量井場站點無線信號覆蓋弱，帶寬僅200kb，視頻無法回傳；
♦ 4G傳輸帶寬限制，無法同時回傳4路視頻，只能主動降低為子碼流畫質傳輸，回傳畫質受損嚴重；
♦ 流量包月套餐費用高昂，企業投資成本高居不下。
項目應用：
♦ 視頻超壓縮后文件僅原文件5%，視頻回傳流暢，畫質滿足觀看需求；可實現中心平臺同時預覽4路視頻需求。
♦ 每年預計可節省50%以上的帶寬投資，節約大量通訊資費，為企業帶來直接效益；
♦ 本地存儲無需擴容，即可滿足高清化改造后本地存儲90天的要求。
應用場景三：海上平臺可視化視頻遠程監控
業務痛點：
♦ 中海油海上平臺采用衛星傳輸數據，傳輸費用高昂；
♦ 為適應衛星網絡傳輸環境，視頻采用低質量方式傳輸，用戶感知差；
♦ 衛星網絡存在視頻調用時間長，視頻播放存在卡頓/馬賽克等現象；
♦ 本地視頻存儲建設成本高，重點視頻遠程異地備份帶寬無法滿足。
項目應用：
♦ 視頻超壓縮后可實現1080P能夠在衛星窄帶512kbps，720P在256kbps穩定傳輸，整體畫質清晰流暢；
♦ 改造后降低用戶調用等待時間，提升中心端用戶調用感知；
♦ 延長本地視頻存儲時間；減少衛星傳輸成本；并為重點視頻異地遠程備份提供基礎。
應用場景四：氣礦采輸氣作業區監控視頻（陸上油氣開采）
業務痛點：
目前對無人井站的管理主要依靠智能數據采集、分析、控制及報警，遠程視頻監控生產現場動態需對監控設備進行數字化高清化改造。
♦ 導致傳輸成本高、專線帶寬到達瓶頸，監控畫質較差；
♦ 公司要求井站視頻保存90天，現有架構即使擴容NVR硬盤也難滿足；
♦ 業區中心需實時調閱井站視頻，現有專線無法滿足實時調閱高清視頻需求，單純擴容傳輸帶寬也會帶來高昂的運維費用。
項目應用：
♦ 整體項目改造完成后一年內可收回建設投入；
♦ 視頻超壓縮后，前端NVR現有存儲容量可滿足存儲時長90天需求；
♦ 作業區監控中心到井站專線帶寬可節省80%，大幅降低帶寬費用；
♦ 視頻超壓縮后視頻特征點保存完好，不影響無人場站AI分析精度。
應用場景五：加油站智慧視頻巡檢系統
業務痛點：
加油站屬于安全防范重點單位，中心對站內視頻有以下要求：
♦ 監控視頻保存至少90天以上；
♦ 上級需對站內視頻遠程巡檢確保其完整性，需同時觀看所有點位監控；
♦ 目前站內辦公和視頻傳輸使用同一條帶寬，無法滿足所有點位視頻并發回傳，且占用帶寬過多將影響其他業務使用，本地或遠程視頻易卡頓、馬賽克。
項目應用：
♦ 視頻超壓縮后僅需1路原視頻帶寬可同時查看多路前方視頻，解決多路視頻調用帶寬消耗過大問題；
♦ 站端視頻建設成本可降低40%以上；中心機房帶寬可降低至原有25%；
♦ 視頻調用更加流暢，尤其移動端調閱可節省大量流量和時間；
♦ 未來對重要關鍵視頻的安全備份建設成本節約80%以上。
綜上所述，石油石化行業視頻超壓縮方案是一種結合了先進視頻壓縮算法和技術，針對行業特殊需求進行優化的解決方案，通過實施這一方案，企業可以更有效地利用有限的網絡帶寬和存儲空間，提高視頻監控系統的效率和穩定性，為安全生產和應急管理提供有力支持。
