破解三大安防視頻痛點，看華爲4大硬核視頻上雲技術

摘要：本文來自華爲雲視頻接入服務產品經理齊彥昆在線上分享中的演講，結合在視頻接入服務的實踐經驗和你們一塊兒探討了視頻上雲的趨勢、痛點及華爲雲視頻接入服務的探索及實踐。

本文分享自華爲雲社區《安防視頻上雲的趨勢、痛點及華爲雲視頻接入服務探索及實踐》，做者：音視頻大管家 。

隨着視頻資源與內容在互聯網所佔比重不斷提高，相應的在視頻資源利用水平以及不斷提升的業務和產品需求之間的矛盾也會越發突出。本文來自華爲雲視頻接入服務產品經理齊彥昆在線上分享中的演講，結合在視頻接入服務的實踐經驗和你們一塊兒探討了視頻上雲的趨勢、痛點及華爲雲視頻接入服務的探索及實踐。

第一部分是安防視頻發展趨勢，包括技術趨勢、國家政策等；第二部分是咱們在實踐過程當中發現的痛點；第三部分是分享上雲的應用實踐；第四部分是聚焦場景和一些實踐過程當中的案例；第五部分有一個小視頻演示上雲的操做流程；第六部分是交流互動。

1.安防視頻發展趨勢

雲化和AI開啓了安防產業新紀元

安防和你們的生活密切相關，生活的小區，工做的辦公樓裏都有攝像頭相關的系統，這些就是最基本的安防。從產業來看，安防大概經歷了半個世紀，產業發展了很長時間，從最開始的模擬信號，那時解決了「看得見」即「有/無」的問題，實現了中國神話西遊記中的「千里眼，順風耳」。在這以後，從整個技術趨勢和業務發展方面來看依然不能知足客戶訴求，舉個例子，有一個公司的多個子公司分佈在不一樣區域，老闆但願經過遠程查看不一樣區域的子公司，這就來到了網絡時代。網絡時代和如今的移動互聯網結合，大大提高了安防體驗，但這也帶來了一個大的問題——帶寬，要把視頻傳輸到雲上就要解決帶寬的問題，這是關鍵的技術。

隨後人們進入了智能時代，人工智能也和咱們的生活息息相關，好比停車場不須要人工收費，只須要識別車牌便可。

爲何說雲化和AI開啓了新紀元呢？首先AI下降了對人力的需求，提高了效率，若是說洗衣機進入千家萬戶，解放了人們的雙手，那麼AI從安防的領域就能夠解放人們的雙眼。另外一個是雲化層面上，不雲化固然能夠，可是後期資源的建設包括視頻量愈來愈大，從標清到高清，從2D到3D再到互動，這一塊對網絡、算力需求愈來愈多，因此「上雲」是很好的趨勢。

剛纔提到在安防領域咱們進入了智能時代，那麼在智能時代中視頻又會起到怎樣的做用？

智能世界分爲三層：感知、互聯、萬物智能。從感知層來看，主要是數據採集。咱們從一些分析機構分析的數據獲取到，在行業數字化轉型中，65%的數據是視頻數據，足以看到視頻在整個行業數字化轉型中是很是重要的組成部分。另外一個數據是，在咱們智能世界裏，49%的應用以視頻爲基礎，可以看出視頻是萬物感知的核心，是智能時代的「千里眼」。

上雲以後帶來了幾點好處：共享、開放、智能、統一管理。不上雲的話，以前提到的資源是一個問題，另外一個問題是不少硬件堆放在一塊兒會形成數據和應用，軟件和硬件沒法解耦。對於智能演進，隨着視頻量愈來愈大，對GPU訴求愈來愈多，在本地很難處理。若是都放在本地，有不少子公司的公司，它的設備分佈在不一樣機房，很難作到設備的統一管理。因此從如今來看，上雲可以很好地實現共享、開放、智能和管理。

從國家政策層面，不管是公安部、交通部、郵政行業、危險品生產企業，國家都有明確的函文，但願企業可以作到視頻聯網及視頻共享。通過對政策的解讀，咱們總結出如下四個層面：第一個是全網共享，只有共享以後，你們的數據才能作到統一，作AI分析，和其餘的設備作聯動、共享；第二是全域覆蓋，主要強調是視頻在一些區域的合理部署；第三是全時可用，最近一些視頻網站出現問題的消息頻頻登上頭條和熱搜，這就是沒有作到全時可用，若是他們能夠上雲，在可用性這塊就會有一個很好的表現；第四是全程可控，首先是隱私，數據不能被竊取是最主要的，另外若是要看數據須要得到本人受權。

因此從國家政策解讀來看，全網共享、全域覆蓋、全時可用、全程可控是重要的信息。

2.安防視頻上雲痛點分析

咱們在最近參與的項目中也發現了一些問題，尤爲是有些企業購買的攝像頭來自許多廠家，會詢問咱們如何接上雲，由於每一個攝像頭自有協議有不少種。

許多知名攝像頭提供廠商爲了更好地服務好本身的產品，會提供相應的視頻接入平臺，這會致使一個問題，若是從客戶角度來看，多個攝像頭廠家有多個系統，從企業的角度來看這相對來講是割裂的，對於數據的共享形成必定阻礙。第二點是協議，目前的視頻協議有RTMP、RTSP、Onvif、RTP、GB/T28181等，都會對企業客戶形成困擾。第三點是客戶會反映視頻卡頓、花屏、時延大、常常斷流，這些都是實際項目中會遇到的問題。第四點是成本，能夠從兩個層面來看，第一若是部署在本地，這時對算力網絡訴求比較大；第二是上雲，基於雲來構建BGP成本較高。

對於以上挑戰，我和你們分享一些心得。

首先看一下協議，左邊的圖能夠看到從網絡層（IP）到傳輸層（TCP、UDP），在上面會有不少相應的爲了音視頻傳輸作的協議，能夠看到從音視頻傳輸角度來看至少分爲三個層面，第一點是信令控制，包括H.323，這是在傳統電信行業用的比較多的協議，在互聯網層面用的比較多的是SIP協議，爲了整個音視頻傳輸效果更好，會有RSVP、RTCP等協議，還有一類是傳輸層協議RTP，這個是相對底層的協議。

上層協議能夠看到也有不少，有HTTP、RTMP、HLS、GB/T 28181等，這些協議都是作什麼的呢？首先GB/T 28181是中國公安部制定的協議（下面會重點提到），Onvif和PSIA也是基於安防系統，在海外市場用的比較多的協議。

再說幾個比較典型的協議，RTSP的時延作的比較好，可是它比較複雜，並且對Web支持不太好，從這些特色能夠看出它是比較適合作安防的協議。RTMP在數據流的傳遞過程當中把數據分爲不少小塊進行傳輸，會致使有許多延時，大概<3s左右，但它對於Web的支持比較好，經過插件就能夠在Web上查看，比較適合直播場景。HLS從跨平臺的角度來看，運行比較好，可是時延比較大。

綜上能夠看到不一樣協議有不一樣的定位，那麼在安防系統或是在業務發展中，如何選擇合適的協議從而知足業務發展訴求，那麼就有了如下的GB/T 28181協議。

這個協議自己是由中國公安部制定，目前有兩個版本GB/T 28181-2016和GB/T 28181-2011，這個協議出現的主要目的就是解決不一樣廠家攝像頭系統之間對接的問題，規範了幾個重要場景。從這個角度來看，爲了解決不一樣廠家對接的問題，GB/T 28181協議是很是合適的協議。GB/T 28181實際上對剛纔提到的SIP、SDP、RTSP作了定義，能夠認爲這是一個協議規範。協議中主要定義了12個場景，設備可以和服務器端進行註冊註銷、可以實時音視頻點播或是歷史視頻的回放、設備控制（攝像頭旋轉方向）、對設備狀態的變化有定位通知的能力。
有了GB/T 28181協議，那麼從華爲雲的角度來看，咱們優先實現了這個協議，如今的項目中全部主流攝像頭均可以基於GB/T 28181接入，能夠很好地解決多廠商、多協議的問題。若是說不一樣的業務場景有特殊訴求，咱們還能夠支持RTMP、HTTP-FLV等標準協議。

GB/T 28181從設備上雲的角度來看也是很是簡單的，只須要作一些簡單配置，不須要代碼開發就能夠接上雲。視頻經過協議接入雲後，在雲上咱們也提供了一些能力，包括設備狀態管理（設備的在線、離線）、視頻流的管理（視頻流激活、去激活）、視頻流異常的自動邀約、結合其它的雲服務提供雲存、水印、截圖、轉碼等能力。最重要的是AI加持（稍後會介紹）。

從視頻角度來看，體驗是很是重要的事情。若是視頻播放卡頓花屏是很難接受的，從經驗來看，首先排除端側問題，確保本地視頻播放流暢，本地問題排除後，重點查看網絡緣由，如今看來，從視頻接入，在接入時能夠採用不一樣網絡，採用專線網絡接入視頻比較穩定，採用的家庭寬帶效果較差。從雲端角度來看，帶寬預留是很是充足的。

而後是斷流，緣由有不少，多是由於系統自己異常。華爲雲的解決方案是使用自動邀約能力，系統自動識別哪些流斷了，而後自動把流拉起來，客戶體驗會有很大提高。某些斷流是客戶基於業務特色須要主動斷流，這時的解決方案是雲端系統自動識別，經過主動訂閱通知客戶，具體後續動做由上層應用處理。

最後是端側配置複雜，其實GB/T 28181配置相對比較簡單，攝像頭自己也是一個小系統，須要登陸、作一些配置，對於施工人員可能比較複雜。解決的方案是掃碼註冊，在端側基於二維碼掃碼管理設備信息並完成雲端註冊，這會很直觀地下降配置複雜度。若是施工人員對於GB/T 28181比較瞭解，那麼直接在設備端配置便可。

成本是各企業很是關心的，視頻上雲成本大概分爲兩個部分。

第一部分是企業客戶自身的企業帶寬成本，須要和運營商談，在接入側下降成本的方法主要是降傳輸低碼率。第二部分是雲端帶寬成本，要談雲端帶寬成本，這裏要提到華爲云云原生的媒體網絡，咱們在雲原生的媒體網絡裏跑了不少業務，包括直播、點播、實時音視頻，這裏既有大雲也有邊緣處理，它是由大雲和邊緣共同組成的媒體網絡。基於這樣的媒體網絡，咱們能夠很好的複用網絡帶寬資源。

從雲端視頻接入角度分爲幾個部分，基於雲端統一調度，信令消息優先到大雲處理，這就是信令調度過程，若是接入合法，攝像頭或NVR會從雲端獲取接入點。這個接入點多是不一樣邊緣的地址，基於就近策略或是可靠信令策略進行調度。這樣的話會把原本直接調度到大雲使用BGP接入的攝像頭優先走邊緣，邊緣再經過專線，把視頻回傳到大雲作相應的EI分析或是存儲，這是總體的架構。從可靠性角度來看，假如邊緣接入的點故障，視頻就會被調度到正在提供可靠業務的其它便於節點。若是真的出現極端狀況，邊緣節點都出現故障，那咱們就會把視頻直接調度到大雲。因此這裏面從整個架構來看，便可以保障接入可靠性，也能夠保障成本最低。

3.華爲在視頻接入上雲的應用實踐

剛纔對咱們在項目交付過程當中遇到的三個問題做了分析。那麼視頻接入到雲後還能夠作些什麼呢？在華爲雲上，尤爲是和視頻相結合的服務包括直播加速，若是視頻接入後但願同時讓不少人觀看，能夠和直播加速服務結合，華爲直播播放效果達到成功率>99.7%，卡頓率<2.5%，播放時延<3s。在雲端華爲雲的存儲能力對外承諾的服務可用性達到99.995%，具備很好的的競爭優點。還有一個結合點，視頻上到雲端後若是想作一些點播轉碼，或是有高清低碼轉換，咱們也有配套的視頻服務。另外是智能分析服務的結合，接下來我會重點展開介紹。

這裏我列舉了部分與平常生活相關的智能算法，分爲七大類：人臉識別，辦公樓的閘機會運用此服務；入侵檢測，小區運用比較多，若是發現入侵能夠識別並告警；人員統計，人員有無彙集，城管場景能夠運用到；安全檢測，應用到火警、煙霧報警；車輛檢測，檢測違停、車流統計等；人體識別，人體布控、異常行爲等一般應用在城市管理。

你們能夠結合不一樣業務場景配套華爲雲服務使用。

針對以上內容，我作一個總結，基於前期咱們遇到的三個痛點問題：多廠家多協議、體驗、成本。

第一是雲端能力加持，雲端、AI和存儲及編解碼結合。

第二是全實時，媒體網絡多邊緣可以保障業務連續性，若是有異常，能夠作到自動切換，提供斷流自動邀約。

第三是廣覆蓋，兼容多廠家，這塊在一些項目中，包括海康大華、華爲等主流攝像頭及NVR設備已經作過對接。

第四是低成本，高性價比，咱們結合媒體服務網絡能夠作到低成本。第五是全場景，從支持場景來看，咱們是全場景接入，包括安防、交通、園區、商超等均可支持。

下面咱們咱們討論一下安防場景。

4.場景及案例介紹

從視頻接入服務來看主要場景包括智慧門店、家庭安防、智慧園區、智慧環保，交通聯網。
智慧門店通常是遠程巡店，客流分析；家庭安防，目前看來會成爲一個趨勢，家裏安裝攝像頭觀察家裏狀況；智慧園區，應用比較普遍，園區訪客管理，車牌識別等；智慧環保，也是愈來愈重要的場景，後續會重點講述固廢監控的案例；交通聯網也是重要的場景。
接下來介紹一些已經交付的案例狀況。

明廚亮竈和你們的生活息息相關。如今家長很是關注學生在學校裏的用餐狀況，這塊是很大的訴求，其次是外賣愈來愈普及，你們但願看到食物加工過程，若是這些都安排人力監管會造成很大的人力成本，沒法達到如此大的規模，因此視頻存到雲端經過AI分析和大數據分析，能夠實現自動識別異常違規場景並呈現給相關監督管理部門。
在明廚亮竈場景裏主要智能識別場景有9個：未戴口罩、未帶廚師帽、玩手機、抽菸監測、赤裸上身、有害生物、攝像頭遮擋、垃圾桶未蓋、未戴手套。視頻與AI及大數據相結合後能夠很大地提高了監管效率。

慧場館和兒童相關，如今的培訓場館愈來愈多，家長在陪同過程當中會錄製視頻，這個過程當中存在一個錄製視頻量大，翻看麻煩，經過採集場館攝像頭視頻，而後在得到容許的前提下錄入孩童人像，基於人像進行搜索其相關精彩時刻，經過剪輯製做相關視頻推送給家長，家長收到是較精彩的畫面，易查找易存儲。

化工企業生產的固體材料一旦存放、運輸，處置不當會致使較大的問題，最直觀的鹽城爆炸就是由於處置不當形成的，本地視頻也丟失了。從這個角度來看，視頻上雲就能夠杜絕視頻丟失問題。這個業務場景不只有視頻應用，還有其它IoT設備聯合感知，完成固廢全生命週期管理，經過這種方式可以很好地監督企業，幫助企業規範生產。

5.總結

對今天分享的內容進行一個簡短的總結。

• 第一是安防進入了新紀元，進入了智能化時代。
• 第二是視頻上云爲咱們帶來的好處：共享、開發、智能、統一管理。
• 第三是華爲雲視頻接入服務自己的能力包括支持國標、RTMP、HTTP-FLV等多種協議，輕鬆上雲。
• 第四是上雲以後能和雲端服務相結合，尤爲是算法、存儲、直播服務、點播服務等。

 

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