破解三大安防影片痛點，看華為4大硬核影片上雲技術

摘要：本文來自華為雲影片接入服務產品經理齊彥昆線上上分享中的演講，結合在影片接入服務的實踐經驗和大家一起探討了影片上雲的趨勢、痛點及華為雲影片接入服務的探索及實踐。

本文分享自華為雲社群《》，作者：音影片大管家 。

隨著影片資源與內容在網際網路所佔比重不斷提升，相應的在影片資源利用水平以及不斷提高的業務和產品需求之間的矛盾也會愈加突出。本文來自華為雲影片接入服務產品經理齊彥昆線上上分享中的演講，結合在影片接入服務的實踐經驗和大家一起探討了影片上雲的趨勢、痛點及華為雲影片接入服務的探索及實踐。

第一部分是安防影片發展趨勢，包括技術趨勢、國家政策等；第二部分是我們在實踐過程中發現的痛點；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中的案例；第五部分有一個小影片演示上雲的操作流程；第六部分是交流互動。

1.安防影片發展趨勢

雲化和AI開啟了安防產業新紀元

安防和大家的生活密切相關，生活的小區，工作的辦公樓裡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，從最開始的模擬訊號，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”。在這之後，從整個技術趨勢和業務發展方面來看依然不能滿足客戶訴求，舉個例子，有一個公司的多個子公司分佈在不同區域，老闆希望透過遠端檢視不同區域的子公司，這就來到了網路時代。網路時代和現在的移動網際網路結合，大大提升了安防體驗，但這也帶來了一個大的問題——頻寬，要把影片傳輸到雲上就要解決頻寬的問題，這是關鍵的技術。

隨後人們進入了智慧時代，人工智慧也和我們的生活息息相關，比如停車場不需要人工收費，只需要識別車牌即可。

為什麼說雲化和AI開啟了新紀元呢？首先AI降低了對人力的需求，提升了效率，如果說洗衣機進入千家萬戶，解放了人們的雙手，那麼AI從安防的領域就可以解放人們的雙眼。另一個是雲化層面上，不雲化當然可以，但是後期資源的建設包括影片量越來越大，從標清到高畫質，從2D到3D再到互動，這一塊對網路、算力需求越來越多，所以“上雲”是很好的趨勢。

剛才提到在安防領域我們進入了智慧時代，那麼在智慧時代中影片又會起到怎樣的作用？

智慧世界分為三層：感知、互聯、萬物智慧。從感知層來看，主要是資料採集。我們從一些分析機構分析的資料獲取到，在行業數字化轉型中，65%的資料是影片資料，足以看到影片在整個行業數字化轉型中是非常重要的組成部分。另一個資料是，在我們智慧世界裡，49%的應用以影片為基礎，能夠看出影片是萬物感知的核心，是智慧時代的“千里眼”。

上雲之後帶來了幾點好處：共享、開放、智慧、統一管理。不上雲的話，之前提到的資源是一個問題，另一個問題是很多硬體堆放在一起會造成資料和應用，軟體和硬體無法解耦。對於智慧演進，隨著影片量越來越大，對GPU訴求越來越多，在本地很難處理。如果都放在本地，有很多子公司的公司，它的裝置分佈在不同機房，很難做到裝置的統一管理。所以從現在來看，上雲能夠很好地實現共享、開放、智慧和管理。

從國家政策層面，無論是公安部、交通部、郵政行業、危險品生產企業，國家都有明確的函文，希望企業能夠做到影片聯網及影片共享。經過對政策的解讀，我們總結出以下四個層面：第一個是全網共享，只有共享之後，大家的資料才能做到統一，做AI分析，和其他的裝置做聯動、共享；第二是全域覆蓋，主要強調是影片在一些區域的合理部署；第三是全時可用，最近一些影片網站出現問題的訊息頻頻登上頭條和熱搜，這就是沒有做到全時可用，如果他們可以上雲，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，資料不能被竊取是最主要的，另外如果要看資料需要獲得本人授權。

所以從國家政策解讀來看，全網共享、全域覆蓋、全時可用、全程可控是重要的資訊。

2.安防影片上雲痛點分析

我們在最近參與的專案中也發現了一些問題，尤其是有些企業購買的攝像頭來自許多廠家，會詢問我們如何接上雲，因為每個攝像頭自有協議有很多種。

許多知名攝像頭提供廠商為了更好地服務好自己的產品，會提供相應的影片接入平臺，這會導致一個問題，如果從客戶角度來看，多個攝像頭廠家有多個系統，從企業的角度來看這相對來說是割裂的，對於資料的共享造成一定阻礙。第二點是協議，目前的影片協議有RTMP、RTSP、Onvif、RTP、GB/T28181等，都會對企業客戶造成困擾。第三點是客戶會反映影片卡頓、破圖、時延大、經常斷流，這些都是實際專案中會遇到的問題。第四點是成本，可以從兩個層面來看，第一如果部署在本地，這時對算力網路訴求比較大；第二是上雲，基於雲來構建BGP成本較高。

對於以上挑戰，我和大家分享一些心得。

首先看一下協議，左邊的圖可以看到從網路層（IP）到傳輸層（TCP、UDP），在上面會有很多相應的為了音影片傳輸做的協議，可以看到從音影片傳輸角度來看至少分為三個層面，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，在網際網路層面用的比較多的是SIP協議，為了整個音影片傳輸效果更好，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。

上層協議可以看到也有很多，有HTTP、RTMP、HLS、GB/T 28181等，這些協議都是做什麼的呢？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的時延做的比較好，但是它比較複雜，而且對Web支援不太好，從這些特點可以看出它是比較適合做安防的協議。RTMP在資料流的傳遞過程中把資料分為很多小塊進行傳輸，會導致有許多延時，大概<3s左右，但它對於Web的支援比較好，透過外掛就可以在Web上檢視，比較適合直播場景。HLS從跨平臺的角度來看，執行比較好，但是時延比較大。

綜上可以看到不同協議有不同的定位，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滿足業務發展訴求，那麼就有了以下的GB/T 28181協議。

這個協議本身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同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，為了解決不同廠家對接的問題，GB/T 28181協議是非常合適的協議。GB/T 28181實際上對剛才提到的SIP、SDP、RTSP做了定義，可以認為這是一個協議規範。協議中主要定義了12個場景，裝置能夠和伺服器端進行註冊登出、能夠實時音影片點播或是歷史影片的回放、裝置控制（攝像頭旋轉方向）、對裝置狀態的變化有定位通知的能力。
有了GB/T 28181協議，那麼從華為雲的角度來看，我們優先實現了這個協議，現在的專案中所有主流攝像頭都可以基於GB/T 28181接入，可以很好地解決多廠商、多協議的問題。如果說不同的業務場景有特殊訴求，我們還可以支援RTMP、HTTP-FLV等標準協議。

GB/T 28181從裝置上雲的角度來看也是非常簡單的，只需要做一些簡單配置，不需要程式碼開發就可以接上雲。影片透過協議接入雲後，在雲上我們也提供了一些能力，包括裝置狀態管理（裝置的線上、離線）、影片流的管理（影片流啟用、去啟用）、影片流異常的自動邀約、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）。

從影片角度來看，體驗是非常重要的事情。如果影片播放卡頓破圖是很難接受的，從經驗來看，首先排除端側問題，確保本地影片播放流暢，本地問題排除後，重點檢視網路原因，現在看來，從影片接入，在接入時可以採用不同網路，採用專線網路接入影片比較穩定，採用的家庭寬頻效果較差。從雲端角度來看，頻寬預留是非常充足的。

然後是斷流，原因有很多，可能是因為系統本身異常。華為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，然後自動把流拉起來，客戶體驗會有很大提升。某些斷流是客戶基於業務特點需要主動斷流，這時的解決方案是雲端系統自動識別，透過主動訂閱通知客戶，具體後續動作由上層應用處理。

最後是端側配置複雜，其實GB/T 28181配置相對比較簡單，攝像頭本身也是一個小系統，需要登入、做一些配置，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裝置資訊並完成雲端註冊，這會很直觀地降低配置複雜度。如果施工人員對於GB/T 28181比較瞭解，那麼直接在裝置端配置即可。

成本是各企業非常關心的，影片上雲成本大概分為兩個部分。

第一部分是企業客戶自身的企業頻寬成本，需要和運營商談，在接入側降低成本的方法主要是降傳輸低位元速率。第二部分是雲端頻寬成本，要談雲端頻寬成本，這裡要提到華為云云原生的媒體網路，我們在雲原生的媒體網路裡跑了很多業務，包括直播、點播、實時音影片，這裡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路。基於這樣的媒體網路，我們可以很好的複用網路頻寬資源。

從雲端影片接入角度分為幾個部分，基於雲端統一排程，信令訊息優先到大雲處理，這就是信令排程過程，如果接入合法，攝像頭或NVR會從雲端獲取接入點。這個接入點可能是不同邊緣的地址，基於就近策略或是可靠信令策略進行排程。這樣的話會把本來直接排程到大雲使用BGP接入的攝像頭優先走邊緣，邊緣再透過專線，把影片回傳到大雲做相應的EI分析或是儲存，這是整體的架構。從可靠性角度來看，假如邊緣接入的點故障，影片就會被排程到正在提供可靠業務的其它便於節點。如果真的出現極端情況，邊緣節點都出現故障，那我們就會把影片直接排程到大雲。所以這裡面從整個架構來看，即可以保障接入可靠性，也可以保障成本最低。

3.華為在影片接入上雲的應用實踐

剛才對我們在專案交付過程中遇到的三個問題作了分析。那麼影片接入到雲後還可以做些什麼呢？在華為雲上，尤其是和影片相結合的服務包括直播加速，如果影片接入後希望同時讓很多人觀看，可以和直播加速服務結合，華為直播播放效果達到成功率>99.7%，卡頓率<2.5%，播放時延<3s。在雲端華為雲的儲存能力對外承諾的服務可用性達到99.995%，具有很好的的競爭優勢。還有一個結合點，影片上到雲端後如果想做一些點播轉碼，或是有高畫質低碼轉換，我們也有配套的影片服務。另外是智慧分析服務的結合，接下來我會重點展開介紹。

這裡我列舉了部分與日常生活相關的智慧演算法，分為七大類：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，如果發現入侵可以識別並告警；人員統計，人員有無聚集，城管場景可以運用到；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、異常行為等通常應用在城市管理。

大家可以結合不同業務場景配套華為雲服務使用。

針對以上內容，我做一個總結，基於前期我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和儲存及編解碼結合。

第二是全實時，媒體網路多邊緣能夠保障業務連續性，如果有異常，可以做到自動切換，提供斷流自動邀約。

第三是廣覆蓋，相容多廠家，這塊在一些專案中，包括海康大華、華為等主流攝像頭及NVR裝置已經做過對接。

第四是低成本，高價效比，我們結合媒體服務網路可以做到低成本。第五是全場景，從支援場景來看，我們是全場景接入，包括安防、交通、園區、商超等都可支援。

下面我們我們討論一下安防場景。

4.場景及案例介紹

從影片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。
智慧門店一般是遠端巡店，客流分析；家庭安防，目前看來會成為一個趨勢，家裡安裝攝像頭觀察家裡情況；智慧園區，應用比較廣泛，園區訪客管理，車牌識別等；智慧環保，也是越來越重要的場景，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情況。

明廚亮灶和大家的生活息息相關。現在家長非常關注學生在學校裡的用餐情況，這塊是很大的訴求，其次是外賣越來越普及，大家希望看到食物加工過程，如果這些都安排人力監管會形成很大的人力成本，無法達到如此大的規模，所以影片存到雲端透過AI分析和大資料分析，可以實現自動識別異常違規場景並呈現給相關監督管理部門。
在明廚亮灶場景裡主要智慧識別場景有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。影片與AI及大資料相結合後可以很大地提升了監管效率。

慧場館和兒童相關，現在的培訓場館越來越多，家長在陪同過程中會錄製影片，這個過程中存在一個錄製影片量大，翻看麻煩，透過採集場館攝像頭影片，然後在獲得允許的前提下錄入孩童人像，基於人像進行搜尋其相關精彩時刻，透過剪輯製作相關影片推送給家長，家長收到是較精彩的畫面，易查詢易儲存。

化工企業生產的固體材料一旦存放、運輸，處置不當會導致較大的問題，最直觀的鹽城爆炸就是因為處置不當造成的，本地影片也丟失了。從這個角度來看，影片上雲就可以杜絕影片丟失問題。這個業務場景不僅有影片應用，還有其它IoT裝置聯合感知，完成固廢全生命週期管理，透過這種方式能夠很好地監督企業，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，進入了智慧化時代。
• 第二是影片上云為我們帶來的好處：共享、開發、智慧、統一管理。
• 第三是華為雲影片接入服務本身的能力包括支援國標、RTMP、HTTP-FLV等多種協議，輕鬆上雲。
• 第四是上雲之後能和雲端服務相結合，尤其是演算法、儲存、直播服務、點播服務等。