視頻“雲、邊、端”全流程支持H.265,意味着更低的流量成本與更高的視頻質量,計算壓力都在邊緣側

作爲新一代的安防視頻編碼技術,H.265編碼視頻對比同一片源的H.264,H.265視頻的碼率爲610kbps,文件大小3.10MB,而H.264視頻的碼率達到了1183kbps,文件大小也有6.01MB,H.265(HEVC)標準可比H.264標準節省40%~45%的碼率,同時,國內的安防廠商已經普及了基於H.265編碼算法的設備。從市場表現來看,H.265技術給安防行業帶來了很多新的機遇。

視頻端設備支持H.265

目前,市面上大部分的安防攝像機IPC和網絡硬盤錄像機NVR都已經支持H.265編碼格式了,H.265的普及爲視頻的網絡傳輸和存儲帶來了不少的進步,網絡消耗更低了,存儲空間消耗也更少了,當然,對於前端視頻設備的複雜算力要求也提高了,而這整個過程對於算力要求,大部分可能都是在前端設備和客戶端播放上,其他都屬於解封裝的過程,除了AI分析部分,其他大部分都不會產生H.265編解碼的消耗,所以這樣來說,H.265還是非常划算的;

視頻邊緣計算設備支持H.265

同樣,按照之前設計的“雲、邊、端”公式,如果有邊緣計算的需求,那麼邊緣計算的服務與網關設備,都需要具備H.265的處理能力,當接入的路數不多的情況下,可以採用CPU軟編解碼的方式進行H.265的視頻的分析,如果路數較多,而且分析頻率較高,那麼不但要採用專門的GPU設備,而且還可能需要多張GPU卡進行同時的分析;

  • 邊緣計算網關做爲數據流轉網關時,不涉及H.265的編解碼過程,所以,不消耗算力;
  • 當邊緣計算網關需要做邊緣計算分析時,會採用對應的GPU卡進行分析計算,通過硬件解決了計算的問題;

視頻雲服務支持H.265

衆所周知,無論是較爲悠久的RTSP/Onvif協議,還是後來的國標GB/T28181協議,以及擴展支持的RTMP聯盟協議,都在RTP/AVP這一塊是支持H.265的,目前大部分的海康、大華、宇視攝像機都支持H.265國標輸出,所以,在設備端,H.265的支持是完全沒問題的,那麼主要的問題還是在視頻雲平臺的支持力度上;

目前大部分的視頻平臺都能夠支持H.265,但是在H5直播、可視化、互聯網視頻領域,H.265還沒有完全普及,大部分還是H.264,很多平臺的做法是將H.265取到後,再進行一次轉碼H.264的過程,再進行客戶端播放,這個過程是比較消耗資源的。

RTSP、Onvif、RTMP、GB28181、Ehome、SDK接入全部支持H.265,EasyNVR、EasyDSS、EasyGBS、EasyCVR,全部都支持H.265接入與輸出了,更重要的是支持H5輸出。

協議支持:

  • EasyDSS:文件點播與RTMP推流協議;
  • EasyNVR:RTSP/Onvif協議;
  • EasyGBS:GB/T28181協議;
  • EasyCVR:以上全部;

以國標GB28181爲例,經過不斷的研發和迭代,我們總結了一套非常行之有效的、支持H.265的視頻雲平臺方案研發流程,按照這個流程,能夠相對比較簡單地開發出一款類似於EasyGBS這樣的視頻服務:
採用標準的GB/T 28181協議接入視頻到視頻雲服務;
視頻雲服務採用國內CDN聯盟定義的RTMP推流H.265形式推送到對應的RTMP流媒體服務器;
RTMP流媒體服務器經過同步的協議轉換,同步輸出:RTMP、RTSP、HTTP-FLV、HLS(m3u8)協議;
客戶端採用MSE+WASM的方式,兼容H.264和H.265視頻的播放;



視頻客戶端支持H.265

在之前的很長一段時間,如果想要在H5端顯示H.265攝像機視頻,研發人員需要到源頭將攝像機的編碼格式由H.265改成H.264,這樣才能達到H5端的無插件大屏可視化功能,但這由會帶來一個非常麻煩的問題,項目中我們花大量的經費採購的H.265攝像機,爲了的就是降低帶寬消耗和存儲成本,但是,真正到實際用的時候,又需要改回H.264,這種做法很明顯不是長久之計;

後來我們又嘗試了通過轉碼的形式,在可視化的過程中,動態地將H.265視頻轉成H.264,然後再進行大屏可視化顯示,這雖然暫時性解決了問題,但是視頻實時轉碼的過程,不但產生了延時,而且大量地消耗機器的計算能力,尤其是在高清轉碼的時候,基本上轉碼不了幾路,機器就撐不住了,所以,這種情況,後來也不是解決問題的辦法,雖然目前還有廠家在這麼做;

隨着目前各大瀏覽器對wasm技術的支持,以及w3c對wasm標準的肯定,wasm技術就可以非常完美地解決安防可視化場景中對H.265編碼格式的支持問題了,WebAssembly技術的特點就是採用js/c/c++前端解碼的方式,將實時視頻解碼播放,這種非常符合目前流行的邊緣計算的概念,雖然也只是解碼計算,但wasm對視頻解碼計算的支持也許只是H5視頻邊緣計算的開始!

目前我們的EasyNVR(接入RTSP/Onvif流)、EasyDSS(接入RTMP推流)、EasyGBS(接入國標GB/T28181設備)、EasyCVR(接入各種公有/私有協議),都已經完全支持wasm技術,尤其是對H.265、PCMA/PCMU等音視頻編碼格式的支持!

結語

H.265以其更高的壓縮比、更快的處理速度、更好的適應性和健壯性,在安防監控領域得到迅速的發展和推廣,相信在不久的將來,H.265一定能以其先進的技術優勢,給安防行業帶來更多新的機遇。

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