基于5G网络的视频低延迟视频关键技术及应用场景移动通信

可以通过列表来估算每个环节会产生多大的延迟,哪些环节是容易产生延迟的。第一个环节是采样,如果是30帧/秒,其中会有33ms左右的间隔。这个(过程)本身也是有延迟的,因为采集有固定间隔,其固定间隔就是采样的延时。接下来是媒体的前处理,主要是ISP芯片带来的延迟,例如降噪、畸变校正等,其中的运算、数据传输都会产生延时,这部分就和它的处理能力有关,我们也可以对其进行估算。

再之后是后处理,后处理和前处理相同,都属于媒体的处理,这部分的延迟比较固定,其数值不会波动太大。而中间的网络部分(的延迟)波动是比较大的,是随着网络条件、环境变化而变化的,也和丢不丢包有关。最终的显示,解码之后进入显示缓存和显示器,显示也是存在等待延迟的。综合上面的计算,根据目前系统的能力来看,如果不计算采样延时,(延时)大概在20到几百之间。

以上就是低延迟视频的问题,下面再看下如何解决这些问题。

我把它归纳为传输和信源(两部分)。传输主要是指低延迟传输,即如何实现(传输的)快速、稳定,能抵抗丢包。信源层包括摄像头前面的处理部分,到最终的显示,如果把这一系列问题都能解决好,解决延迟问题的目标就达成了。

并行化有什么问题呢?一个是做了分块之后,Slice的压缩比也是受影响的,不仅有帧头开销,Slice之间的相互参考也会减少,就会带来压缩率的下降。还有就是视频解码时,要跨越条块边界就需要做滤波,所以解码的并行化不如编码的并行化好。所以一般是编码时做并行化,解码的并行化比较弱。然后是做图像处理时,不同条块之间有一致性的问题,比如光照强度,有区域的较暗,需要做统一的计算,才能知道别的块要怎么处理。

在传输过程中间,已经编码完的数据立刻进行传输,尽量减少等待。有多少数据立刻传输,不用等这一帧全部编完,因为按照并行化编码,数据是可以先后出来的,这样就可以减少等待。这是传输的问题。

通讯引擎本身是能够满足各种条件的。例如延迟敏感条件,或者带宽和延迟要求平衡的条件,告诉引擎有这些偏好要求,就可以通过做一些策略调整来达到最终延迟和带宽消耗的平衡。

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低延迟视频应用案例

最后说一下应用场景。

还有一种是可以有一个网关,前面摄像头已采集的视频经过它做一次转码,转码之后再通过天线从基站过来,再把视频进行回传。这是我们的另外一个设备,它可以进行网关的转码或合成,画面也可以在里面合成,合成网关设备可以和前面的设备形成互补。

这个场景是在港口上。港口上有龙门吊(之类的设备),每个吊车上可以放20、30个摄像头,人都是在操控室里控制的。这种场景要求人可以切换摄像头,传过来之后还需要做一些放大,这样才能使操作时司机控制得比较好。这种以前都是用有线来做的,用光纤或网线来做,因为环境比较恶劣,有一定的维护成本。如果换成无线的这种,相对而言维护成本会降低。可以提供50-80毫秒的延迟,无线网络上的这一段大概在10毫秒,可以解决在岸桥这一场景的远程控制。它的优势在于司机控制龙门吊时可以自由切换摄像头,智能化之后生产效率还是会有一定提高的。

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