万物互联时代，视频、物联、AI进一步跨域融通，全新的应用场景大量涌现，比如智慧家庭、城市大脑、车路协同等等。视联网技术打通了人与物之间的交互壁垒，构筑出人与人、人与物、物与物广泛连接的通信系统，极大拓展了通信边界。视频作为一种基础的通信交互媒介，也随之迎来更广阔、丰富、多变的应用舞台。

什么是视联网

        随着互联网的快速发展，人们对于高质量视频传输的需求也不断增长。而视联网作为一种新型的互联网络形式，正逐渐崭露头角。视联网通过使用互联网传输技术，将多媒体视频和音频数据进行传输，并且可以实现高清视频直播、回放等多种应用场景。目前视频流量将成为网络流量中的主体，视频物联市场已成为新的增长引擎和竞争高地，随着ChatGPT发布，AI技术出现革命性提升，视频物联在AI技术的加持下，全新的应用场景将大量涌现，比如智慧家庭、城市大脑、车路协同等等。

        视联网是在5G和宽带网基础上，通过云网融合能力升级，接入视频、摄像头实现物联网可视化，打造以内容密度更高、更易接受的视频为主要信息载体的新型互联网络，支撑高速增长的视频、物联、AI需求。

        视联网选用现在全球先进的实时高清视频交换技术，可以在一个网络平台上将任何所需的服务，如高清视频会议、视频监控、智能化监控分析、应急指挥、数字广播电视、延时电视、网络教学、现场直播、VOD点播、电视邮件、个性录制（PVR）、内网（自办）频道、智能化视频播控、信息发布等数十种视频、语音、图片、文字、通讯、数据等服务全部整合在一个系统，通过电视或电脑实现高清品质视频播放。

        视联网能借助图形图像、视频识别、人文智能、移动计算等技术产生虚拟对象，并通过空间定位、三维注册、多种传感、无线传输等技术将该虚拟对象准确地“放置”于真实环境中。同时，通过互联网实现显示终端与云计算中心间的信息交换和通信，给使用者呈现能反映应用当时环境、气候、场景等相关三维信息的感官效果真实的新环境，具有虚实结合、实时交互、多维显示特点的全新网络。

视联网技术架构

        视联网为了突破大规模视频物联在感知、传输、存储、算力等方面的技术挑战，视联网的技术架构一般包括基础设施、平台能力、平台服务和能力开放。通过构建包括端、管、云、智、安等环节的关键能力，对智能感知技术、音视频编解码、多媒体传输、云原生、云边端协同、全链路安全保障等技术进行深度融合，向上为平台服务提供能力支撑。平台服务为客户提供全面、丰富的视频物联服务，并通过能力开放服务对外输出视联网能力。

        前面说到视联网是将物联网和视频技术相结合，实现对视频数据的采集、传输、处理和应用。现在让我们一起探索视联网中的一些关键技术。

智能感知

        智能感知是视联网在最末端（端侧）的技术体系，围绕智能、接入、多模态等方面关键技术进行攻关，实现一个多维融合、立体丰富的感知平面。

        (1) 多传感融合

        烟感、气感、门磁和摄像头等各类智能终端都可视为传感器，将多个传感器的特征进行互联，实现多模特征的时空融合，支撑上层应用制定更精确的决策。通过提取多个视联终端的特征数据，在边缘节点进行智能分析，进行特征级融合，通过云端联动不同设备的事件，例如：在烟气感触发告警时，联动监控设备拍摄烟气感的监控范围，进行精准监控。

        (2) 脑启发编码

        基于人类大脑视杆、视锥细胞对2D信息的处理机制，区别于传统视频编码技术，对视频图像进行脑启发编码，提高像素编码的压缩上限。目前大规模设备的视频采集具有极大的信息冗余，同时搭载算力芯片的智能设备具有一定的AI检测识别能力，能够对数据进行预处理提取关键信息，通过脑启发编码技术，大大降低传输带宽并缓解了云端运算的压力。

改进的SHVC多层编码

        SHVC（Scalable High Efficiency Video Coding）多层编码技术是一种适用于视频编码领域的先进技术。SHVC技术主要基于HEVC（High Efficiency Video Coding）标准，可以提供更高的视频质量和更强的容错能力。SHVC技术的目标是将多清晰度、多码率和多功能视频流在一个统一的视频码流中实现，并能够在多种设备上进行实时播放和切换。SHVC多层编码技术包含两个重要概念：基本层和增强层。基本层是指视频的基础编码层，采用低帧率序列，可以在所有接收终端上进行解码。增强层是在基本层的基础上，额外增加一些子流，可以提供更高的分辨率、码率和帧率等高级功能，但需要更高的传输带宽和解码能力来支持。

        下图为标准SHVC编码，即对图像组（GOP）进行编码时，先对图像组其中一帧图像的基本层进行编码，然后对该帧的增强层进行编码，再对下一帧图像的基本层进行编码，如此交替。

        标准SHVC的基本层和增强层采用交叉编码，图像间残差较大，不适用于多屏同播场景。如图所示为改进型SHVC编码，先对GOP内所有图像的基本层进行编码，再对图像组内所有图像的增强层进行编码。这种方案下，基本层、增强层未出现交叉，图像间残差小，P帧相对于交替编码的方案会明显减小。适用于多屏播放场景。

        在泛视频监控场景中，多路同播占用大量本地带宽，且云平台的带宽成本压力较大，改进的SHVC编码有效降低了视频码率，取得体验、成本上的最佳平衡。以平安乡村多路集中监控的直播场景为例，采用分层码流机制和改进的SHVC编码，可降低20%以上带宽消耗。

智能视频传输

        面对家庭、互联网等非专线网络存在的网络抖动和带宽不稳定等问题，提出智能视频传输技术体系，包括智能编码、码流复用和双通道直播等关键技术，通过降低码率、减少带宽占用和优化传输时延为用户提供高清、流畅、可靠的视频体验。在通过网络将编码后的视频数据传输到远程服务器或其他设备时，涉及到传输协议的选择，常见的有RTSP、RTMP、HLS等，它们能够确保视频数据的稳定传输和实时性。

        (1) 智能编码

        通过对视频画面的前后景进行分离，采用不同的编码策略对其进行压缩，从而达到降低码率的目的。具体来说，前端AI扫描视频画面，无运动的背景图像采用较低分辨率进行编码，人眼敏感的前景图像采用高分辨率编码，并结合智能P帧设计，升级传统长GOP方案，间断性插入智能P帧，降低冗余信息，达到降码率的目的。

        (2) 码流复用

        在终端实时上传视频时，传统做法是预览流与存储流分开传输，设计简单但是存在带宽浪费。通过多路复用技术，合并预览流和存储流，预览时，存储流合入预览流，起到省宽带的作用，峰值带宽占用较传统方案降低1倍。这种技术能够有效降低视频在传输、存储和计算上的开销，实现降本增效。

        (3) 双通道直播

        通过智能探测网络性能，从P2P和转发双通道中选择优质通道，动态无感切换，保障可靠预览，并结合预加流技术，降低首屏加载时延，实现视频秒开的效果。这种技术能够极大提升视频的用户体验，保证视频传输的高清、流畅和可靠性。

        智能视频传输技术使视频主观质量可明显提升，同时视频传输码率平均节省50%以上、压缩复杂度降低60 %。通过视频智能传输技术，在保证图像质量前提下，降低视频在传输、存储和计算上的开销，有效进行降本增效。

        通过这些技术的组合使用，有效地提高了带宽和传输效率，并保证了高清视频的质量。未来，通过统一多媒体实时传输与分发技术的进一步优化，可望进一步提高视联网传输效率和质量，使用户体验得到翻倍。

其他技术

        1）视频采集技术：视联网的第一步是通过摄像头、图像传感器等设备对现场视频图像进行采集。这些设备能够捕捉高质量的图像，为后续的处理和分析奠定基础。

        2）视频编码技术：为了提高传输效率和存储效率，采集到的视频信号需要进行压缩编码。常用的编码标准如H.264、H.265等，它们可以有效减小数据量，并保持视频质量的同时降低带宽要求。

        3）视频分析技术：视联网不仅仅是传输和存储视频，还包括对视频数据的智能分析和处理。视频分析技术可以实现视频内容分析、行为识别、目标检测与跟踪、人脸识别等功能，为智能决策和应用提供有力支持。

        4）视频存储技术：大量的视频数据需要进行存储和管理。视联网中的视频存储技术包括本地存储和云存储两种方式，它们能够高效地管理海量的视频数据，并提供灵活的访问和检索方式。

        5）视频处理技术：视联网中的视频处理技术包括图像增强、视频剪辑、特效处理等。这些技术能够改善视频质量、提供更好的观看体验，同时也为视频应用的创新提供了可能性。

        6）视频展示技术：视联网最终目的是将处理后的视频数据以图像或视频的形式展示给用户。这涉及到显示设备、播放器、视频墙等技术，为用户提供沉浸式的视听体验。

        7）安全与隐私保护技术：在视联网中，保护视频数据的安全性和隐私性至关重要。安全与隐私保护技术包括视频数据的加密、权限控制、身份认证等措施，确保数据的安全传输和使用。

        8）网络协议和通信技术：视联网中涉及到大量设备和系统之间的通信，需要使用合适的网络协议和通信技术。这包括设备间通信协议、云端通信协议、无线通信技术等，以确保稳定的数据传输和连接。

        9）视频应用开发技术：视联网的应用非常广泛，包括视频监控系统、智能家居、智慧城市、智能交通等领域。视频应用开发技术涉及到软件开发、系统集成等方面，为实现智能视频应用提供技术支持。

        总之，视联网的关键技术为我们构建了一个连接智能视频世界的桥梁。它不仅为各行各业提供了更高效、更智能的视频应用解决方案，也为我们的生活带来了更多可能性。无论是安防监控、智能家居还是智慧城市，视联网的发展将为我们的生活和工作带来更多便利和安全。它将催生新一代移动智能终端，推动全新视频生活的来临，实现“感知中国，视联天下”的美好愿景。