视频“云、边、端”全流程支持H.265,意味着更低的流量成本与更高的视频质量,计算压力都在边缘侧

作为新一代的安防视频编码技术,H.265编码视频对比同一片源的H.264,H.265视频的码率为610kbps,文件大小3.10MB,而H.264视频的码率达到了1183kbps,文件大小也有6.01MB,H.265(HEVC)标准可比H.264标准节省40%~45%的码率,同时,国内的安防厂商已经普及了基于H.265编码算法的设备。从市场表现来看,H.265技术给安防行业带来了很多新的机遇。

视频端设备支持H.265

目前,市面上大部分的安防摄像机IPC和网络硬盘录像机NVR都已经支持H.265编码格式了,H.265的普及为视频的网络传输和存储带来了不少的进步,网络消耗更低了,存储空间消耗也更少了,当然,对于前端视频设备的复杂算力要求也提高了,而这整个过程对于算力要求,大部分可能都是在前端设备和客户端播放上,其他都属于解封装的过程,除了AI分析部分,其他大部分都不会产生H.265编解码的消耗,所以这样来说,H.265还是非常划算的;

视频边缘计算设备支持H.265

同样,按照之前设计的“云、边、端”公式,如果有边缘计算的需求,那么边缘计算的服务与网关设备,都需要具备H.265的处理能力,当接入的路数不多的情况下,可以采用CPU软编解码的方式进行H.265的视频的分析,如果路数较多,而且分析频率较高,那么不但要采用专门的GPU设备,而且还可能需要多张GPU卡进行同时的分析;

  • 边缘计算网关做为数据流转网关时,不涉及H.265的编解码过程,所以,不消耗算力;
  • 当边缘计算网关需要做边缘计算分析时,会采用对应的GPU卡进行分析计算,通过硬件解决了计算的问题;

视频云服务支持H.265

众所周知,无论是较为悠久的RTSP/Onvif协议,还是后来的国标GB/T28181协议,以及扩展支持的RTMP联盟协议,都在RTP/AVP这一块是支持H.265的,目前大部分的海康、大华、宇视摄像机都支持H.265国标输出,所以,在设备端,H.265的支持是完全没问题的,那么主要的问题还是在视频云平台的支持力度上;

目前大部分的视频平台都能够支持H.265,但是在H5直播、可视化、互联网视频领域,H.265还没有完全普及,大部分还是H.264,很多平台的做法是将H.265取到后,再进行一次转码H.264的过程,再进行客户端播放,这个过程是比较消耗资源的。

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接入与输出了,更重要的是支持H5输出。

协议支持:

  • EasyDSS:文件点播与RTMP推流协议;
  • EasyNVR:RTSP/Onvif协议;
  • EasyGBS:GB/T28181协议;
  • EasyCVR:以上全部;

以国标GB28181为例,经过不断的研发和迭代,我们总结了一套非常行之有效的、支持H.265的视频云平台方案研发流程,按照这个流程,能够相对比较简单地开发出一款类似于EasyGBS这样的视频服务:
采用标准的GB/T 28181协议接入视频到视频云服务;
视频云服务采用国内CDN联盟定义的RTMP推流H.265形式推送到对应的RTMP流媒体服务器;
RTMP流媒体服务器经过同步的协议转换,同步输出:RTMP、RTSP、HTTP-FLV、HLS(m3u8)协议;
客户端采用MSE+WASM的方式,兼容H.264和H.265视频的播放;

视频客户端支持H.265

在之前的很长一段时间,如果想要在H5端显示H.265摄像机视频,研发人员需要到源头将摄像机的编码格式由H.265改成H.264,这样才能达到H5端的无插件大屏可视化功能,但这由会带来一个非常麻烦的问题,项目中我们花大量的经费采购的H.265摄像机,为了的就是降低带宽消耗和存储成本,但是,真正到实际用的时候,又需要改回H.264,这种做法很明显不是长久之计;

后来我们又尝试了通过转码的形式,在可视化的过程中,动态地将H.265视频转成H.264,然后再进行大屏可视化显示,这虽然暂时性解决了问题,但是视频实时转码的过程,不但产生了延时,而且大量地消耗机器的计算能力,尤其是在高清转码的时候,基本上转码不了几路,机器就撑不住了,所以,这种情况,后来也不是解决问题的办法,虽然目前还有厂家在这么做;

随着目前各大浏览器对wasm技术的支持,以及w3c对wasm标准的肯定,wasm技术就可以非常完美地解决安防可视化场景中对H.265编码格式的支持问题了,WebAssembly技术的特点就是采用js/c/c++前端解码的方式,将实时视频解码播放,这种非常符合目前流行的边缘计算的概念,虽然也只是解码计算,但wasm对视频解码计算的支持也许只是H5视频边缘计算的开始!

目前我们的EasyNVR(接入RTSP/Onvif流)、EasyDSS(接入RTMP推流)、EasyGBS(接入国标GB/T28181设备)、EasyCVR(接入各种公有/私有协议),都已经完全支持wasm技术,尤其是对H.265、PCMA/PCMU等音视频编码格式的支持!

结语

H.265以其更高的压缩比、更快的处理速度、更好的适应性和健壮性,在安防监控领域得到迅速的发展和推广,相信在不久的将来,H.265一定能以其先进的技术优势,给安防行业带来更多新的机遇。

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