中国电信：视联网云化技术白皮书2024

视联网云化技术白皮书（2024） 天翼视联科技有限公司 2024年5月 序言 随着云计算、人工智能、大数据等新一代信息通信技术的创新发展，推动了视频监控系统从满足基本安防需求逐步演变为服务千家万户、赋能千行百业的新型视频服务网络——简称“视联网”。视联网具备超大规模、全程全网、跨域融合、高效规范、充分开放等特性，是服务于数字经济、数字政府和数字社会的重要数据底座和发展引擎，为国家治理完善、经济转型升级、人民安居乐业提供有效支撑。 云化技术是集大成者，它融合了大模型、大数据和云计算等关键技术特点，正在加速推动行业技术发展升级，促进新质生产力的应用和发展。 本白皮书梳理了视频监控技术发展的历史脉络，阐述了云化关键技术的发展趋势，提出视联网云化技术的总体演进思路。在技术层面重点探讨了云网融合、视频融云、云智一体、安全可信等四个云化关键技术方向，阐释各个环节的技术难点和创新思路。分享了中国电信天翼视联的云化实践案例，为行业实施云化转型提供参考。 未来，视联网将与前沿技术加速融合，逐步成为国家级新型基础设施，赋能经济社会发展。我们期待借助本白皮书，凝聚行业智慧，加速技术创新，携手共创产业繁荣与生态共赢。 目录 序言1 第一章云化技术发展趋势4 1.1.技术发展历程4 1.2.云化是下一代视联网发展方向5 1.3.标准与规范体系6 1.3.1.现有标准化进展6 1.3.2.视联网云化标准体系8 第二章云化关键技术9 2.1.云化技术体系9 2.2.云网融合9 2.2.1.分布式云网架构9 2.2.2.云化控制技术10 2.2.3.软硬一体技术11 2.2.4.多维感知技术11 2.2.5.混合网络组网技术12 2.3.视频融云12 2.3.1.智能编码技术13 2.3.2.超低时延传输技术13 2.3.3.高效P2P传输技术14 2.3.4.视频流直存技术14 2.3.5.认知驱动流控技术14 2.4.云智一体15 2.4.1.视觉大模型技术15 2.4.2.视频理解技术16 2.4.3.数字视网膜协同计算架构17 2.5.安全可信18 2.5.1.隐私计算18 2.5.2.量子加密19 2.5.3.区块链20 第三章视联网云化技术实践21 3.1.云化技术发展路径21 3.2.中国电信云化实践22 3.2.1.视联网云化平台架构22 3.2.2.关键领域实践23 第四章总结与展望26 缩略语列表27 参考文献28 图目录 图1技术发展趋势概览图6 图2视联网云化标准体系8 图3云化技术体系图9 图4多模态大模型发展与应用16 图5视网膜协同架构示意图17 图6中国电信视联网平台体系架构图23 第一章云化技术发展趋势 1.1.技术发展历程 视联网是从视频安防逐步演进而来，从初代的模拟监控发展至今，视频安防技术主要经历了四阶段的发展。 第一代模拟监控（1979~1992） 在视频安防行业的初期阶段，模拟监控系统崭露头角，为监控和安全领域带来了革命性的变化。这一阶段的典型案例是闭路电视（Closed-CircuitTelevision，CCTV）系统。CCTV系统通过使用模拟信号传输视频图像，在有限的区域内提供监控和录像功能。这项技术的引入使得监控变得更加便捷，企业和机构可以更好地管理和保护他们的资产和人员。 在第一代模拟监控阶段，CCTV系统主要采用传统的模拟摄像机和监视器。模拟摄像机将场景中的图像转换成模拟信号，经过连接的电缆传输到监视器上进行显示。CCTV系统的安装和配置相对简单，但由于信号传输受限于电缆长度和信号衰减等因素，系统的覆盖范围受到限制。此外，模拟录像机采用磁带作为存储介质，录像容量有限，检索和管理录像数据相对繁琐。 第二代数字化（1992~2005） 随着数字技术的快速发展，视频安防行业进入了数字化时代。这一阶段标志性的技术是数字视频录像机（DigitalVideoRecorder，DVR）。DVR系统利用数字信号处理和大容量硬盘存储，取代了传统的模拟磁带录像机。相比模拟监控系统，DVR系统具有更高的图像质量、更大的存储容量和更灵活的功能，使得监控数据的管理和检索更加高效和便捷。 在第二代数字化阶段，数字摄像机逐渐取代了模拟摄像机，摄像机将场景中的图像转换成数字信号，并通过网络或专用线缆传输到DVR设备上进行处理和存储。数字信号的传输和处理消除了模拟信号传输的质量损失，提供了更清晰、更稳定的图像。同时，DVR系统的大容量硬盘存储使得用户能够存储更长时间的监控数据，并可通过快速搜索和回放功能方便地检索所需视频片段。 第三代网络化（2005~2017） 随着互联网的普及和宽带网络的发展，视频安防行业进入了网络化时代。这一阶段的代表性技术是网络摄像机（InternetProtocolCamera，IPC）终端。IPC终端利用网络传输视频数据，实现了远程监控和管理的便利。它们可以通过互联网连接到中心服务器，使用户能够随时随地通过电脑或移动设备监控和管理监控点。网络化技术的引入大 大提升了视频安防系统的灵活性、可扩展性和智能化水平。 第三代网络化阶段，网络摄像机的出现推动了视频安防系统向IP（InternetProtocol）化发展。网络摄像机通过将视频信号数字化，并将其封装成IP数据包进行传输，实现了视频数据与网络的融合。与传统的模拟和数字摄像机相比，网络摄像机具有更高的分辨率、更灵活的安装方式和更强大的远程管理能力。用户可以通过网络浏览器或专用客户端访问摄像机，实时查看和控制监控画面，也可以通过网络存储设备对视频数据进行远程存储和管理。 第四代智能化（2017~2024） 随着人工智能技术的快速发展，视频安防行业进入了智能化时代。这一阶段的典型案例是人工智能终端和应用。人工智能技术为视频安防系统带来了诸多创新，如智能识别、行为分析和预测等。通过深度学习和计算机视觉算法，智能终端能够实现人脸识别、车辆识别、物体检测等高级功能，大大提升了安防系统的准确性和响应速度。同时，智能化技术还为视频安防行业带来了更多的应用场景，如智能交通、智慧城市和智能家居等。 在第四代智能化阶段，视频安防系统通过与人工智能技术的融合，实现了更智能、更自动化的监控和分析能力。智能终端配备了强大的图像处理芯片和人工智能算法，能够实时识别和分析监控画面中的目标对象，如人脸、车辆和行为等，从而实现智能报警、事件触发和预测分析等功能。此外，智能化技术还支持视频数据的大规模存储和处理，为用户提供更全面、更准确的安全解决方案。智能化水平的提升，标志了传统视频安防业务已经开始逐步实现向视联网方向的演进。 1.2.云化是下一代视联网发展方向 云计算凭借其强大的计算力和存储能力，为海量的泛在感知接入提供了高效、弹性的处理和存储平台。人工智能技术赋予了视联网卓越的视觉理解和认知推理能力，可对复杂视频场景中的目标、行为和事件实现精准分析和智能决策。大数据技术则支持海量视频数据的集中存储、挖掘和利用，为智能算法提供了丰富数据支撑。 新一代信息通信技术在视联网领域的深度融合，正推动着行业向智能化、云化的现代化道路加速演进。经历了数字化、网络化、智能化等发展阶段后，云化可被视为综合实现新一代信息技术、赋能视联网高质量发展的关键发展方向。 图1技术发展趋势概览图 顺应这一趋势，构建云化技术体系，将为视联网注入融合创新要素。融合云计算、人工智能、大数据等技术优势，实现视频采集、编解码、传输、存储、分析等全流程的智能化和自动化，推动系统向高质量、高智能、低成本的方向演进。与此同时，云化转型也将加速视联网与物联网、工业互联网等新兴领域的深度融合，持续催生创新应用，拓展行业发展空间，为社会安全保驾护航，发挥更加广泛而深远的价值。 1.3.标准与规范体系 1.3.1.现有标准化进展 当前传统视频监控联网的相关技术标准、标准体系已经覆盖了视频编解码、联网、智能分析、数据、安全、运维、检测、管理等方面，从技术标准角度解决了视频图像联网及共享应用中的若干关键技术和应用问题，基本形成了国家标准、国际标准、行业标准并举、互相配合的局面，在视频联网应用的发展过程中起到了非常重要的指导和支撑作用。 国家标准 国家标准解决了网络化进程中系统互联互通间的瓶颈技术问题，侧重破解视频联网中最关键的通信信令及媒体格式规范难题，有效推进了视频监控图像资源的广泛共享，节省了视频信息共享应用的社会整体资源成本。 截至到24年5月，已批准发布的主要国家标准包括： 技术标准 GB/T28181-2022《公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》 GB/T25724-2017《公共安全视频监控数字视音频编解码技术要求》 GB35114-2017《公共安全视频监控联网信息安全技术要求》 GB/T37958-2019《视频监控系统主动照明部件光辐射安全要求》 GB20815-2006《视频安防监控数字录像设备》 GB/T30147-2013《安防监控视频实时智能分析设备技术要求》 GB/T31488-2015《安全防范视频监控人脸识别系统技术要求》 GB/T37845-2019《居家安防智能管理系统技术要求》 测试标准 GB/T39272-2020《公共安全视频监控联网技术测试规范》 GB/T39274-2020《公共安全视频监控数字视音频编解码技术测试规范》 GB/T43026-2023《公共安全视频监控联网信息安全测试规范》 GB/T33778-2017《视频监控系统无线传输设备射频技术指标与测试方法》 管理标准 GB37300-2018《公共安全重点区域视频图像信息采集规范》 国际标准 ITU-T组织制定需求定义、架构规范和信令协议等系列标准，覆盖了视频监控各个环节，国内相关机构和厂商借助“一带一路”标准走出去窗口促进行业发展30余年，也助力了国内厂商在海外市场的拓展。 随着技术和产业链的日渐成熟，ITU-T相关标准体系日渐完善，已发布相关标准主要包括： F.743系列标准，明确了视频监控、智能视频监控、系统互通、云存储/云计算、大数据、通信、终端等需求场景。 H.626系列标准，给出视频监控系统的整体架构蓝图，该系列标准还细化了不同网络和应用场景等体系结构要求。 H.627系列标准，结合不同使用场景和人工智能技术不断完善和细化系统交互协议的规范要求。 F.735系列标准，明确了软件定义摄像机的需求、功能架构和接口协议。 行业标准 为保障全国公安机关视频图像信息联网与应用工作的顺利开展，全国安全防范报警系统标准化技术委员会（公安部主管）组织编制了公安行业的标准体系，涉及的标准数量有37项。其中，已发布实施的GA/T1399《公安视频图像分析系统》、GA/T1400《公安视频图像信息应用系统》、GA/T1788《公安视频图像信息系统安全技术要求》等系列标准，对于指导全国公安机关开展视频结构化应用、安全体系建设等方面发挥了重要作用，同时也引领了全行业在智能化和安全性方面的发展。 中国通信标准化协会（工信部主管）组织编制了电信网视频监控的系列标准，已发 布标准有17项，如YD/T2455.1-2013《电信网视频监控系统第1部分：业务需求》、YD/T2455.2-2013《电信网视频监控系统第2部分：总体技术要求》、YD/T3492-2019《视频监控系统网络安全技术要求》等。该系列标准规范了视频监控系统的业务需求、系统架构、编解码、服务质量、安全、智能分析、监控设备、终端设备网管等方面的技术要求，有效指导了电信网络环境下视频监控的业务部署与规模发展。 1.3.2.视联网云化标准体系 “十四五”是新一代信息基础设施和融合基础设施大发展时期，集约共建、开放共享，将一些基础功能或者能力发展成为新的基础设施形态为更多用户提供服务，才能有效降低新型基础设施建设和运营成本，提高资源利用效率。另外，IT架构演进、云网切片、视频云、视觉AI新技术正在改变视频业务边界，丰富云网融合