超高清視頻
據(jù)拓墣產(chǎn)業(yè)研究院預估,2018年至2022年全球邊緣計算相關市場規(guī)模的年復合成長率(CAGR)將超過30%，其中視頻業(yè)務被視為驅動邊緣計算快速發(fā)展的最現(xiàn)實的市場需求。
3月1日，工信部、國家廣播電視總局、中央廣播電視總臺日前聯(lián)合印發(fā)《超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃（2019-2022年）》（以下簡稱《行動計劃》），明確將按照“4K先行、兼顧8K”的總體技術路線，大力推進超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展和相關領域的應用。到2022年，我國超高清視頻產(chǎn)業(yè)總體規(guī)模超過4萬億元，4K產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系基本完善，8K關鍵技術產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化取得突破，形成一批具有國際競爭力的企業(yè)。
日本2020年東京奧運會和北京2022年冬奧會都宣布，將采用8K直播。國家廣播電視總局曾表示要加快推動中國超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展。種種跡象表明，超高清要來了。從數(shù)字電視到高清、全高清、超高清4K，再到今天的8K，顯示像素越來越密，畫面也就越來越清晰。超高清顯示效果不光需要一塊超高清屏幕，還需要新技術支撐。由于超高清顯示包含更大的數(shù)據(jù)量、需要更快的信息傳輸速度，因此對現(xiàn)有硬件設施提出了一定挑戰(zhàn)。但邊緣計算，恰恰可以進一步解決傳輸問題，帶動整個采集、制作、播放內容的升級，讓超高清電視真正走進百姓家中。僅在超高清視頻這個領域，提高視頻的數(shù)據(jù)處理能力，就為邊緣計算打開了一個廣闊的應用場景。
邊緣計算的主要價值是低時延與帶寬節(jié)省，另外還具有移動網(wǎng)絡感知（解析移動網(wǎng)絡接口的信令來獲取基站側無線相關信息）、IT計算存儲通用環(huán)境等特點，可以節(jié)省終端能耗、減少終端計算存儲能力、屏蔽遠程云服務網(wǎng)絡連接故障（與云端數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡連接故障時MEC本地臨時服務可用）。對于超高清視頻領域，邊緣計算做的主要是視頻傳輸業(yè)務優(yōu)化。
目前，互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務與移動網(wǎng)絡的分離設計，導致業(yè)務難以感知網(wǎng)絡的實時狀態(tài)變化，互聯(lián)網(wǎng)視頻直播和視頻通話等業(yè)務都是在應用層自行基于時延、丟包等進行帶寬預測和視頻傳輸碼率調整（如 HLS 和DASH），這種調整一般是滯后的，并且由于無線接入層網(wǎng)絡的無線側信道和空口資源變化較快，特別是高密集流動人群地區(qū)，這與帶寬預測評估算法的碼率調整難以做到完全匹配，視頻傳輸難以達到最佳效果。
部署邊緣計算平臺，利用邊緣計算的移動網(wǎng)絡感知能力如無線網(wǎng)絡信息服務API向第三方業(yè)務應用提供底層網(wǎng)絡狀態(tài)信息，第三方業(yè)務應用實時感知無線接入網(wǎng)絡的帶寬從而可以優(yōu)化視頻傳輸處理，包括選擇合適碼率、擁塞控制策略等，實現(xiàn)視頻業(yè)務體驗效果與網(wǎng)絡吞吐率的最佳匹配。
視頻監(jiān)控
除了超高清視頻領域，視頻監(jiān)控領域也備受重視。隨著我國政府對平安城市、“雪亮工程”以及交通運輸?shù)阮I域的投入，對于安防產(chǎn)品的需求不斷提升，安防市場規(guī)模也在隨之不斷擴大。視頻監(jiān)控是整個安防系統(tǒng)最重要的物理基礎，視頻監(jiān)控系統(tǒng)位于最前端，很多子系統(tǒng)都需要通過與其相結合才能發(fā)揮出自身的功能，是安防行業(yè)的核心環(huán)節(jié)。
按照產(chǎn)品分類來看，視頻監(jiān)控市場占比最大，占所有安防產(chǎn)品的50%左右。根據(jù)權威市場研究機構IHS Markit 2018年7月發(fā)布的《2018全球視頻監(jiān)控信息服務報告》，以2017年的業(yè)績計算，?？低曃涣腥蛞曨l監(jiān)控設備市場第1位，市場份額37.94%，連續(xù)七年蟬聯(lián)全球第一；大華股份位列全球視頻監(jiān)控設備市場第2位，市場份額17.02%；宇視科技（uniview）位列全球視頻監(jiān)控設備市場第6位，市場份額2.8%。傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端攝像頭內置計算能力較低，而現(xiàn)有智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的智能處理能力不足。
為此，以云計算和萬物互聯(lián)技術為基礎，融合邊緣計算模型和視頻監(jiān)控技術，構建基于邊緣計算的新型視頻監(jiān)控應用的軟硬件服務平臺，以提高視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端攝像頭的智能處理能力，進而實現(xiàn)重大刑事案件和恐怖襲擊活動預警系統(tǒng)和處置機制，提高視頻監(jiān)控系統(tǒng)的防范刑事犯罪和恐怖襲擊能力。
邊緣計算+視頻監(jiān)控技術其實是構建了一種基于邊緣計算的視頻圖像預處理技術，通過對視頻圖像進行預處理，去除圖像冗余信息，使得部分或全部視頻分析遷移到邊緣處，由此降低對云中心的計算、存儲和網(wǎng)絡帶寬的需求，提高視頻分析的速度，此外，預處理使用的算法采用軟件優(yōu)化、硬件加速等方法，提高視頻圖像分析的效率。
除此之外，為了減少上傳的視頻數(shù)據(jù)，基于邊緣預處理功能，構建基于行為感知的視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)彈性存儲機制。邊緣計算軟硬件框架為視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供具有預處理功能的平臺，實時提取和分析視頻中的行為特征，實現(xiàn)監(jiān)控場景行為感知的數(shù)據(jù)處理機制；根據(jù)行為特征決策功能，實時調整視頻數(shù)據(jù)，既減少無效視頻的存儲，降低存儲空間，又最大化存儲“事中”證據(jù)類視頻數(shù)據(jù)，增強證據(jù)信息的可信性，提高視頻數(shù)據(jù)的存儲空間利用率。
