基于視頻輕量化壓縮技術的老舊營區網絡改造解決方案

2023-03-01 09:33:06

來源:軍橋網

一、 方案概述

隨著部隊信息化的不斷推進,營區信息化建設升級改造成為日常課題,許多部隊營區駐扎范圍廣且較為分散,與上級監控中心距離遠,但是營區對視頻監控的分辨率清晰度要求越來越高;上級監控中心往往由于傳輸帶寬限制無法同時調用多路實時高清視頻畫面。老舊營區原有傳輸帶寬線路改造比較困難,成為系統升級障礙。
 
針對以上問題,允博科技基于視頻輕量化壓縮技術,憑借優秀的團隊自主研發了一款采用深度學習的智能算法,運用了智能預測、任意形狀劃分等關鍵性技術形成了最終的產品。視頻輕量化技術可以帶來顯著的經濟效益??稍谝曨l圖像各項性能指標不變、不影響現有系統的前提下實現高清視頻圖像超低帶寬傳輸并大幅降低海量視頻存儲空間。網絡承載能力可以提高4倍以上,存儲設備投入費用也會同比降低至四分之一,節省包括數據中心在內的視頻監控總體造價的30~50%。視頻存儲時間越長,經濟效益越高,如果算上后期節省的運維、電能消耗、機房擴建等成本,在長期的使用過程中,應用該技術節省的費用甚至能達到總費用的50~70%。它所帶來的深度壓縮技術革命性地解決了傳輸帶寬受限、窄帶調用計算機畫面等問題。

二、 系統建設介紹

(一)建設內容
通過對下屬營區機房部署旁路視頻編碼器,對現有及新增點位監控視頻進行壓縮處理,利用現有低帶寬網絡傳輸至總部集中錄像處理,視頻分析等。
對多級指揮中心部署窄帶信息資源調度平臺,總指揮中心可對多級指揮中心內多個計算機畫面調用,達到巡視、考核、指揮等目的。
(二)建設方案
旁路視頻編碼器以及窄帶信息資源調度平臺聯合運用下的雙鏈路窄帶視頻備份方案,可通過現有網絡對計算機和網絡攝像機畫面進行雙鏈路采集顯示,并且只占用極少的系統傳輸資源,即可傳輸計算機和網絡攝像機畫面。在下屬營區各點位部署旁路視頻編碼,具體數量按需求確定,每8路攝像機使用1臺設備,將1080P 25幀攝像機視頻在分辨率、幀率均不改變的前提下由4M碼率壓縮至均值384K左右;通過營區間的窄帶寬網絡可以實現高清視頻傳輸,可減少軍網傳輸高清視頻時占用的帶寬,有效減少視頻傳輸的卡頓、丟包率、時延等。
在指揮中心、信息服務中心、機動指揮所、指揮車內各部署1套窄帶信息資源調度平臺,并按需配置旁路視頻編碼器,每臺計算機終端安裝1個授權許可軟件,可以實現在多級多場所同時顯示任意視頻圖像及計算機作業畫面,便于指揮人員指揮調度、決策分析。

三、方案建設架構連接圖

 

四、核心功能

(一)部署旁路視頻編碼器可將船載、機載、車載移動端的攝像機、計算機桌面等畫面進行壓縮,1080P 25幀可壓縮至384Kbps,在指揮中心實現低帶寬顯示高清視頻畫面;
(二)網內經授權席位均可以實時瀏覽網絡攝像頭和計算機的視頻畫面,支持輪循播放及多畫面等;
(三)經過深度壓縮的所有視頻信號源實現純數字IP化,利用現有業務網就可實現指揮調度;
(四)支持多路網絡攝像頭和計算機畫面壓縮后采集存儲,提高存儲效率,延長存儲時間;
(五)支持多路網絡攝像頭和計算機畫面都能上大屏;支持多種組合的拼接方式;
(六)實現計算機畫面的雙鏈路備份,防止網絡出現故障下的畫面丟失等情況。

五、 主要產品

(一)旁路視頻編碼器
 
旁路壓縮視頻編碼器是一種高效的視頻壓縮處理設備,通過使用多種高效編碼技術,在基本保持整體結構不變、圖像質量視覺無損的情況下實現8-16倍的壓縮率。通過高效的視頻壓縮編碼降低了網絡帶寬的占用,減少視頻的存儲空間,可有效解決高清視頻圖像傳輸高帶寬占用、高存儲空間的問題。
(二)窄帶信息資源調度平臺

窄帶信息資源調度平臺基于視音頻圖像壓縮處理技術,利用既有通信網絡,通過超扁平化部署,實現低帶寬情況下的視音頻和圖像的全域調度功能,平臺可采集計算機合成畫面,IPC camera畫面,雷達畫面等高清圖文,能夠將畫面清晰的傳送至廣域網遠端,并在本地遠程控制畫面,做到集中統一控制,可有效解決傳統模式過于依賴高帶寬、保障模式繁瑣、系統部署耗費大、周期長、功能效果不佳等現實問題。該平臺核心技術是自主研發的窄帶高清技術,通過前端軟編后端集中硬解的方式實現,主要有以下特點。
1.極速部署:前端軟件化部署,比硬件編碼方式更加方便,無需敷設線路,利用現有網絡即可實現,時延80ms以內。
2.窄帶傳輸:帶寬大小根據信號源內容進行實時動態分配,支持各種低帶寬下的音視頻傳輸,1080P圖像支持在 512kbps帶寬下傳輸。
3.多系統兼容:支持多個操作系統,兼容Windows/Unix/Linux系統,兼容云桌面,后期可支持國產操作系統部署。
4.極小資源占用:采用虛擬GPU技術,由后端服務平臺集中處理,前端計算機資源占用率 1%~3%。
(三)輕量化視頻智能管控平臺

該平臺,支持實時視頻數據輕量化、歷史視頻文件數據輕量化、歷史圖片數據輕量化等。打破專業壁壘,實現多路并發調用,降低帶寬(≥85%),節約存儲(>80%),降低存儲系統的成本(30~50%)。實現公共數據集中統一管理、按需調閱、分發,兼容統一,國產自主可控,形成高價值的數據服務。

六、產品主要功能

(一)旁路視頻編碼器
1.  總部能夠通過窄帶寬網絡,對下級多個單位的重點目標點位監控畫面實時調取并可在總部進行錄像存儲,2兆帶寬下最大傳輸8路720P圖像。
2.  節約存儲空間,使用旁路視頻編碼器前,存儲時間僅為1~3個月,使用旁路視頻編碼器產品后,可以使存儲內容保留時間延長至12個月以上,滿足行業要求,提高安全性,降低了存儲系統的成本。
3.  兼容性強:將各品牌攝像機兼容利舊使用,無需統一更換;支持H.264、H.265等主流編碼技術;輸出為標準的RTSP流媒體協議,支持與主流品牌對接。
(二)窄帶信息資源調度平臺
1.全域覆蓋:總部能夠通過窄帶寬網絡,對下級多個單位的重點計算機畫面實時采集調取,采集內容包括計算機視頻及音頻,服務節點支持多畫面多通道同時輸出;支持現有網絡傳輸,快速部署。
2.窄帶傳輸功能:支持各種低帶寬下的音視頻傳輸,512K帶寬即可傳輸1080P圖像。
3.音視頻同步:支持單屏、雙屏、多屏計算機音頻采集、與圖像同步;
4.圖像延時:采用動態帶寬,帶寬大小根據信號源的內容進行實時動態分配;音視頻同步傳輸,信號延遲小于80ms。
5.多系統兼容:支持多個操作系統(兼容Windows/Unix/Linux系統),兼容云桌面。
(三)輕量化視頻智能管控平臺
1.后端分析:無需更換前端普通攝像機,采用后端集中分析模式,針對視頻畫面即可實現智能分析識別,支持高清及標清設備等。
2.跨域追蹤:智能分析判斷人員車輛去向,在地圖上自動切換其行動路徑上經過的各個攝像機的視頻畫面,自動畫面放大特寫,支持多攝像機畫面拼接。
3.智能視頻回溯:采用跨空間視頻濃縮、AR實景地圖、熱力圖等方式幫助值班人員快速全面回溯視頻。
4.多元化分析:整合視頻中所有人臉、車牌、人員車輛特征分析、煙霧火焰、特殊行為、自定義事件識別告警等,實現真正意義上的大數據分析。

七、 技術優勢

通過部署國產自主研發的旁路視頻編碼器和窄帶信息資源調度平臺已突破傳統技術應用瓶頸,實現多路高清視頻和計算機畫面實時調用。具體解決問題如下:
(一)解決窄帶傳輸問題:在衛星傳輸、4G傳輸、區域寬帶電臺等低帶寬信道條件下實現高清視頻傳輸;384kbps可以流暢傳輸1080P 25幀高清視頻;1.7Mbps甚至更低帶寬可以流程傳輸4K 25幀高清視頻。
(二)解決兼容統一問題:將各品牌攝像機兼容利舊使用,無需更換;支持H.264\H.265等主流編碼技術;輸出為標準的RTSP流媒體協議,支持與主流品牌對接。
(三)解決海量視頻及圖像快速提取問題:通過對高清視頻圖片進行超壓縮處理,文件提取效率可提高8-16倍。
(四)解決多級計算機畫面調用問題:對下級多個單位的重點計算機畫面實時調取,可實現指揮、巡檢、考核等功能。
(五)解決存儲空間問題:可大幅提高存儲空間利用效率,同比可節約80%的存儲容量。
  • 關鍵詞:
  • 視頻輕量化
  • 營區網絡改造
  • 資源調度平臺
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