視頻超壓縮技術及視頻運維管理解決方案

2023-05-25 15:41:08

來源:軍橋網

一、技術原理
(一)壓縮目的
視頻超壓縮主要是為了將視頻像素數據壓縮成較低的視頻碼流,從而方便網絡傳輸和存儲。某司研發的視頻超壓縮技術可實現視頻文件4~20倍壓縮,極端情況下靜態場景1080P@25FPS壓縮至80 Kbps。
(二)算法原理
在H.264/HEVC/VVC的編碼框架基礎上,進一步進行算法優化,在提高壓縮效率,提高魯棒性和錯誤恢復能力,減少實時的時延、減少信道獲取時間和隨機接入時延、降低復雜度等取得優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備、流媒體流控設備、文件壓縮設備及綜合運維平臺等四大系列。
(三)技術創新點
基于殘差單元堆疊的卷積神經網絡,輔以自適應模型選擇以最大程度適應特性復雜的自然視頻;
根據圖像紋理度推出分區域分精細度的幀內預測方法,建立層次分明的精細預測模型;
基于深度學習的層級式視頻壓縮方法,幀間引入多目標追蹤技術(卷積光流法)進行運動估計;
對光流信息和殘差編碼壓縮,采用機器學習做碼率控制。
二、超壓縮設備
超壓縮設備基于最新一代的視頻編碼技術和人工智能算法結合,采用物理并聯單端部署方式,不影響原有網絡架構。設備以海思處理器為硬件核心,部署獨有的視頻處理算法,提供神經網絡加速引擎,滿足超清分辨率下的復雜智能視頻分析需求,為實現多路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 網口輸出。
三、綜合運維平臺軟件
該平臺實現了以監控視頻遠控管理、用戶權限管理、視頻緩存錄像管理、監控設備運維管理、告警信息管理、業務信息統計、日志管理為核心的七大功能管理模塊。
(一)核心功能架構圖

       (二)功能說明
1.監控視頻遠控:監控實時視頻播放、動態IP任意點播/云臺控制/視頻通道管理/窗口管理等監控功能;
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.設備平臺運維:管控端/流控設備/攝像頭/NVR等設備信息進行統一管理、編輯、登入等功能;
4.告警信息管理:平臺內設備及關聯檢測設備的異常信息實時告警、實時彈窗、告警閾值設定等,并對歷史告警信息查詢、關聯、描述、屏蔽、搜索等功能;
5.用戶權限管理:根據用戶類型進行權限管理,不同類型對平臺操作權限進行區分;
6.業務信息統計:對平臺系統(設備數量/運行狀態/鏈路途徑/網絡流量)進行實時統計、整體業務運行健康度評估,對任意時間段內壓縮視頻/圖片相關數據量進行歷史統計;
7.日志記錄管理:對操作員相關操作統一記錄管理。
(三)技術功能架構圖
四、多媒體資源管理平臺

       多媒體資源管理平臺實現了視頻文件的上傳、壓縮、存儲、下載、回放等管理功能,可作為小型媒體資產管理使用,可節約大量存儲,提升媒體資產檢索效率。
極致轉碼:可實現視頻文件4~20倍壓縮,極端情況下靜態場景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+設備互相備份+轉碼模塊互相備份+原始視頻備份;
權限管理系統:區分不同用戶的不同權限,用戶分為管理員、高級用戶和普通用戶;
文件管理系統:負責上傳、下載、播放、查詢、存儲所有用戶上傳和轉碼生成的視頻文件;
資源調度系統:負責轉碼服務器的管理及多個轉碼服務器同時工作時的任務調度,將待轉碼的臨時文件下發到空閑的轉碼服務器;
轉碼壓縮系統:轉碼壓縮系統由轉碼服務器實現,主要負責接收轉碼任務,下載待轉文件,并將轉換完成的文件上傳到指定位置,支持異常告警功能。
五、典型應用場景
(一)高清視頻傳輸調用方案

       (二)窄帶傳輸鏈路視頻壓縮方案

       (三)衛星網絡直播
(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備轉碼系列,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,降低視頻會議中產生的視頻分發帶寬壓力,解決高清電視或大屏播放的卡頓和馬賽克現象。
2、編碼設備能夠接收SDI/HDMI/ASI/DVB-C/DVB-S等信號,經過壓縮編碼后輸出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器或者錄制保存。
實現低成本解決視頻會議存儲問題;比傳統會議錄播方案節省50%以上投資。
  • 關鍵詞:
  • 視頻運維管理
  • 視頻超壓縮
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