视频类业务是ToB应用中最常见的业务类型之一，广泛应用在智能安保、岸桥/天车远控、无人驾驶、自动控制等各个领域，为矿山、港口、工业园区、轨交等场景提供可视化服务。随着视频类专网规模的不断扩大，多视频并发传输的情况经常出现，如何确保此场景下视频流畅传输、减少卡顿，是关系到用户体验好坏乃至应用可用性的重要问题。基于此，中兴通讯提出了基于AI的智能化视频传输方案，有效解决多视频并发卡顿这一业界难点。
传统解决方案及弊端
典型视频帧分为I帧与P帧。I帧是一种自带全部信息的独立帧，P帧为帧间预测编码帧，表示的是这一帧与前一帧的差别。由于I帧本身所需传输带宽远远高于视频流典型码率，多视频并发时，多个I帧在同一时刻传输（称之为I帧碰撞）就会导致传输链路拥塞，引起视频卡顿。传统I帧碰撞问题有以下几种解决办法：
- 重启视频业务
通过重启视频业务可以使得I帧的发送时间随机化，进而避免多个视频业务在相同时刻进行I帧传输；但此方法会直接引起视频业务中断，严重影响用户体验。
- 提升传输优先级
通过提升视频业务的传输优先级，使得传输资源优先分配给视频业务，以保障视频业务的传输带宽需求；此方法会抢占其他业务的传输资源，导致其他低优先级业务用户体验变差。
- 拉长I帧周期
在分辨率、帧率、并发视频数等参数都不变的情况下，拉长I帧传输周期也可以降低I帧碰撞概率；但是I帧传输周期拉长也存在一些问题，比如视频延迟会相应变大，同时新加入用户等待视频刷新的时间也会变长，使用户体验变差。
- 提升网络传输保障带宽
为了满足预期的碰撞解决率目标，也可以提升网络传输带宽，满足同时传输的最大I帧数，进而避免多视频并发卡顿；此种方法虽可将I帧碰撞问题控制在一个可控的范围内，但无法动态调整带宽，降低了网络带宽利用效率。
中兴通讯视频网关+NodeEngine视频传输保障方案
中兴通讯从视频传输基本原理出发，对相关卡顿原因进行了深入分析，创新性提出视频网关+NodeEngine视频传输保障方案（见图1）。该方案以视频网关为基础，与中兴通讯独创的基站级MEC方案——NodeEngine相结合，有效解决ToB业务中多视频并发卡顿的问题。
图1 中兴通讯视频网关+NodeEngine视频传输保障方案
- 基于AI的I帧错峰功能
通过在NodeEngine上部署基于AI的I帧错峰应用，有效解决I帧碰撞问题，同时降低视频业务对小区的空口容量需求。
具体落地中，可通过AI学习算法掌握I帧并发模型，当检测到I帧数据冲突出现时，通知视频网关将部分I帧数据周期进行调整，使其错峰分配到其他时段，实现削峰填谷，进而降低对网络传输带宽的要求。
此方法直接在基站侧实现，可灵活适配网络实际情况，有效提升带宽使用效率，值得大力推广。
- 中兴通讯自研视频传输算法
视频网关采用了基于中兴通讯自研视频传输算法，重新对视频流数据进行编码及传输控制，革命性地取消了周期性I帧设计，从根本上消除了I帧冲突的可能性。该算法同时采用前向纠错、动态码率等先进技术，能够动态适配空口传输带宽，具有良好的抗丢包、防卡顿特性。
视频传输算法自带纠错和重传的闭环控制功能，无需网络层重传，可有效降低空口容量需求，可进一步和NodeEngine的EdgeQoS功能结合，通过对不同的视频帧进行精细化保障，进而更加高效地利用实时空口容量，实现视频又好又省的传输。
随着5G应用的蓬勃发展，可视化、高清化、无人化已成为ToB专网必不可少的重要功能，视频类应用势必越来越多地出现在各类行业场景中。中兴通讯AI视频传输方案为多视频并发卡顿问题提供了完整的解决思路，将助力5G深入各行各业，实现更大价值。
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