舟山→太平洋：當虹科技10-100倍視頻壓縮，助力海陸信息互聯(lián)互通

海上聯(lián)網(wǎng)，如同談一場艱難的戀愛，必須小心翼翼地呵護海事衛(wèi)星“脆弱又敏感的心”——這是UP主“李船長筆記”的深切感受

他經(jīng)常發(fā)布短視頻，分享他的航海知識和工作生活?？墒牵捎诤Ｉ贤ㄐ判l(wèi)星傳輸帶寬窄、信號不穩(wěn)定，在陸上2分鐘就能傳完的視頻，在海上竟然需要80分鐘。

當虹科技解決方案專家楊哥，經(jīng)常與衛(wèi)星通信公司、遠洋船舶企業(yè)打交道，他說李船長的經(jīng)歷是遠洋船舶行業(yè)的真實縮影。

他以其服務(wù)的浙江舟山一家漁船公司為例，該公司的漁船從寧波舟山港出發(fā)，經(jīng)常駛向東海、南海甚至太平洋捕撈。衛(wèi)星通信具有獨特的覆蓋優(yōu)勢，解決了這些漁船“沒網(wǎng)”難題，保障雷達、導(dǎo)航、應(yīng)急等信號及時傳遞。

但時至今日，傳統(tǒng)衛(wèi)星通信帶寬窄、成本高、不穩(wěn)定等局限性，“風箏斷線”的風險，仍讓遠洋船舶人員感慨“想說愛你不容易”。

• 不可或缺的衛(wèi)星通信——船員、船東和監(jiān)管都需要

在蒼茫的大海上，即使是十萬噸巨輪，也只是一葉扁舟。無論是船員、船東還是海監(jiān)部門，對衛(wèi)星通信有著迫切需求。

對船員來說，海上生活單調(diào)與枯燥，希望與陸上親友保持聯(lián)絡(luò)，偶爾刷刷短視頻。還有船員想像李船長一樣，通過短視頻來分享航海生活。

對身處岸上指揮中心的船東來說，則需要實時互通氣象、位置、設(shè)備等信息，確保遠洋船舶航行與作業(yè)安全。前述浙江舟山的漁船公司，在前后甲板、駕駛艙等重要船體部位都裝了監(jiān)控，以便對異常情況及時預(yù)警。

“在海事監(jiān)管和應(yīng)急救援方面，衛(wèi)星通信也是剛需。”楊哥說，海事監(jiān)管部門要通過衛(wèi)星對出海漁船狀況進行監(jiān)測，如果遇到危險就要立即開展應(yīng)急救援。

• 衛(wèi)星通信帶寬太窄——僅100kbps可供傳輸視頻

然而，想要實現(xiàn)理想的衛(wèi)星通信，并不容易。

前述位于浙江舟山的漁船老板，使用的衛(wèi)星通信帶寬只有2Mbps，與岸上動輒百兆相比僅有1/50。

2Mbps本身就是一條非常狹窄的通道，還面臨著兩大挑戰(zhàn)：

• 并行數(shù)據(jù)多。2Mbps并不是給一條船使用，而是多條船組成的船隊共用。不僅要傳輸監(jiān)控視頻、位置信息，還要供船員日常短信、電話、郵件使用。

• 雙向通行堵。2Mbps并不是我們理解的“下載速度”，而是包括了數(shù)據(jù)的上行和下行，分別只有0.5Mbps、1.5Mbps。

以上行為例，0.5Mbps帶寬剔除航行數(shù)據(jù)、設(shè)備傳感器信號，以及員工日常短信、電話數(shù)據(jù)后，可供回傳1路攝像頭視頻帶寬僅有100kbps，甚至只有50kbps。

而傳輸一路全高清視頻需要2000kbps-4000kbps——平均有60倍的差距。這就像是用一根細細的吸管，想要吸干一大桶水，非常困難。

• 視頻“瘦身”成為更優(yōu)解——實現(xiàn)10-100倍壓縮

可以，比如發(fā)展高通量的低軌衛(wèi)星——也就是在相同頻率資源下，整顆衛(wèi)星的通信容量是傳統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)倍。

然而，低軌通信衛(wèi)星的傳輸帶寬雖然更大，但在建成我們自己的“星鏈”之前，沒有連成網(wǎng)，海洋通信覆蓋面不夠，難以真正在“船岸互通”上發(fā)揮穩(wěn)定的價值。

楊哥介紹，當虹科技通過逆向思維給出的方案是——讓視頻“瘦身”。也就是，針對視頻等傳輸內(nèi)容進行數(shù)十倍甚至上百倍的壓縮，打破了傳統(tǒng)衛(wèi)星窄帶傳輸?shù)钠款i。

通過保留以及強化甲板、桅桿、信號設(shè)備等重點區(qū)域畫質(zhì)，對海面、船艙地面等非關(guān)鍵信息進行10-100倍壓縮，把視頻碼流下降到100kpbs，甚至50kbps以下，確保視頻流暢回傳。

壓縮10-100倍，解決了傳輸?shù)膯栴}，是否會導(dǎo)致“看不清”？

楊哥說了三點，打消了我們的顧慮——

• 采用AI感知壓縮。也就是保障了駕駛艙、甲板、桅桿等重點區(qū)域畫質(zhì)，但對海面、天空等非關(guān)鍵區(qū)域進行壓縮。

• 對AI來說足夠清晰。如今的攝像頭視頻，主要用于AI分析。對AI來說，肉眼看似模糊的視頻，其實已經(jīng)可以識別出關(guān)鍵信息。

• AI還原算法保障。如果視頻被壓縮得厲害，通過AI還原算法，可以在岸上指揮中心對壓縮后的視頻進行還原。

還有最后一個問題：如何保障傳輸穩(wěn)定？

無論是海上暴雨、濃霧等極端天氣，還是船體橫搖、縱搖、船桅遮擋，都會造成衛(wèi)星信號不穩(wěn)定。當傳輸速率小于200kbps時，就有可能導(dǎo)致視頻傳輸中斷，且很難重連。

答案是碼率自適應(yīng)。當虹科技自適應(yīng)編碼，能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和播放狀態(tài)自動調(diào)節(jié)視頻碼率。

當海上網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定時，采用“畫質(zhì)優(yōu)先”高質(zhì)量傳輸；在帶寬有限或信號不穩(wěn)時，采用“窄帶”模式，保證畫面播放流暢，最大限度降低衛(wèi)星信號波動帶來的影響，即使在帶寬50kbps的情況下也能保證傳輸不中斷。

有了穩(wěn)定、清晰的傳輸網(wǎng)絡(luò)，這些遠洋船舶即使行至天涯海角，也能確保“風箏不斷線”，與岸上指揮中心密切聯(lián)系。

如今，當虹科技「基于衛(wèi)星場景的視頻壓縮回傳解決方案」已成功支持浙江、山東、福建等多地遠洋船舶的“船岸互通”，在漁船安全管理、應(yīng)急處置等方面發(fā)揮著重要作用。

用科技帶來安全與高效，這讓楊哥感受到了努力的價值和意義。

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