SVAC標(biāo)準(zhǔn)在視頻監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用

近幾年來，視頻監(jiān)控的應(yīng)用可以說無處不在，個人家院、商業(yè)店鋪、公司產(chǎn)線、學(xué)校醫(yī)院等各個場所，只要涉及到安全防范的地方視頻監(jiān)控就成為了首選。同時公安機關(guān)將視頻監(jiān)控作為一種新型的社會管理方式積極的應(yīng)用于工作中，利用視頻監(jiān)控提升公安機關(guān)“打、防、管、控、整治、服務(wù)”的立體化防控能力。需求催生市場，視頻監(jiān)控行業(yè)的發(fā)展如雨后春筍，廠家數(shù)量與產(chǎn)品型號多樣，產(chǎn)品的更新?lián)Q代快速。然而，令現(xiàn)在很多安防廠家和系統(tǒng)集成商非常頭疼的問題是，由于缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各個廠家的網(wǎng)絡(luò)前后端設(shè)備無法實現(xiàn)方便的互聯(lián)互通，對于產(chǎn)品的選擇、大型平臺搭建、跨項目跨平臺的視頻資源整合都形成了極大的難度。在這樣一個背景下，SVAC國家標(biāo)準(zhǔn)的制定解決了目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)由于信源編碼標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一導(dǎo)致的難以互聯(lián)互通的問題，促進了視頻監(jiān)控市場的發(fā)展，更滿足用戶選擇個性化的產(chǎn)品而不必擔(dān)心兼容問題。

SVAC標(biāo)準(zhǔn)概述

SVAC標(biāo)準(zhǔn)是由我國公安部提出，公安部和工業(yè)和信息化部聯(lián)合制定的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 25724-2010《安全防范監(jiān)控數(shù)字視音頻編解碼技術(shù)要求》（英文名稱Technical specification of surveillance video and audio coding，簡稱：SVAC或SVAC標(biāo)準(zhǔn)），經(jīng)國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗檢疫總局和國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會批準(zhǔn)發(fā)布。

SVAC標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)特點

SVAC標(biāo)準(zhǔn)是針對安全防范監(jiān)控中最基礎(chǔ)、最主要的信息—視音頻數(shù)據(jù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以安全防范行業(yè)的實際需求為導(dǎo)向，以忠實于場景為核心思想，充分借鑒國內(nèi)外在視音頻編解碼技術(shù)方面的最新研究成果，在實現(xiàn)視音頻編解碼通用技術(shù)基礎(chǔ)上精心設(shè)計滿足安防監(jiān)控特定需求的技術(shù)內(nèi)容，并充分考慮相關(guān)芯片、產(chǎn)品及系統(tǒng)的可實現(xiàn)性。SVAC標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)特點是：1.安全性。在案發(fā)事件等特定監(jiān)控場景，安全防范監(jiān)控視音頻資料（包括傳輸和錄像）應(yīng)該具有安全性、完整性和非否定性。2.實時性。視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用，要求視音頻源經(jīng)編碼、傳輸、解碼到顯示端應(yīng)該具有足夠小的延時，以滿足實時監(jiān)控的需要；支持多碼流快速切換。3.智能接口。在實時視頻編碼的同時，支持提取運動目標(biāo)的基本信息（如移動偵測、目標(biāo)跟蹤等）。在實時音頻編碼的同時，支持提取聲紋信息。可為智能視音頻分析應(yīng)用系統(tǒng)提供更準(zhǔn)確的原始特征信息參數(shù)，為公安破案、語音識別、人車識別、視頻快速檢索等視音頻信息資源的有效利用奠定技術(shù)基礎(chǔ)。4.碼率動態(tài)調(diào)整（ROI）。區(qū)分前景背景，對感興趣區(qū)域（運動目標(biāo)、人臉、車牌、禁區(qū)、可疑目標(biāo)等）進行動態(tài)碼率調(diào)整，以保證監(jiān)控關(guān)注圖像的高質(zhì)量，并有效降低傳輸、存儲系統(tǒng)資源。5.全天候監(jiān)控適應(yīng)性。視頻監(jiān)控的全天候工作特性，要求視頻編解碼算法能適應(yīng)白天、夜晚、雨、雪、霧等多種環(huán)境，尤其在較惡劣現(xiàn)場環(huán)境中拍攝的視頻應(yīng)對場景具有良好的忠實度。

SVAC標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)創(chuàng)新

SVAC標(biāo)準(zhǔn)是在安防監(jiān)控應(yīng)用的視音頻編解碼特殊要求和實現(xiàn)手段上提出多項技術(shù)創(chuàng)新的，如支持高精度可擴充的視頻數(shù)據(jù)編碼、上下文自適應(yīng)二進制算術(shù)編碼達到更好圖像質(zhì)量與更高編碼效率的平衡、支持感興趣區(qū)域的變質(zhì)量編碼、支持可伸縮視頻編碼以及支持安防監(jiān)控專用信息、支持數(shù)據(jù)安全保護、聲音識別特征參數(shù)編碼、面向聲音異常事件的變質(zhì)量編碼等技術(shù)，滿足當(dāng)前我國各行業(yè)、各領(lǐng)域廣泛開展安全防范監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的迫切需要，特別是公安實戰(zhàn)應(yīng)用中對視頻圖像“忠實于現(xiàn)場”的特定需求。

與H.264標(biāo)準(zhǔn)的比較

H.264標(biāo)準(zhǔn)是由國際電信聯(lián)盟ITU與國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO聯(lián)合定義的視頻編解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，主要應(yīng)用于廣電和互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，技術(shù)上比較成熟，所以視頻監(jiān)控領(lǐng)域的很多產(chǎn)品也采用了此標(biāo)準(zhǔn)。H.264標(biāo)準(zhǔn)的最顯著優(yōu)勢是具有很高的數(shù)據(jù)壓縮比率，對傳輸帶寬和硬盤存儲空間的要求降低。但隨著網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬的不斷提高，存儲成本的降低，同時多數(shù)視頻監(jiān)控產(chǎn)品僅支持H.264標(biāo)準(zhǔn)中最簡單、最基礎(chǔ)的功能集合，H.264標(biāo)準(zhǔn)用在視頻監(jiān)控產(chǎn)品上的優(yōu)勢也在逐漸淡化。

H.264標(biāo)準(zhǔn)起初是為用在廣電領(lǐng)域的，在制定的時候沒有特別把安防視頻監(jiān)控的需求考慮進去，在安防視頻監(jiān)控領(lǐng)域更沒有成熟的應(yīng)用，對一些視頻監(jiān)控應(yīng)用的特殊需求支持存在不足。而SVAC標(biāo)準(zhǔn)正是旨在解決安全防范視頻監(jiān)控領(lǐng)域獨特要求的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，更具有針對性，更符合安防視頻監(jiān)控應(yīng)用的需要。

與異構(gòu)平臺對接的實現(xiàn)

作為SVAC國家標(biāo)準(zhǔn)先行示范省的廣東，其省公安廳組織省視頻辦、視頻圖像智能分析與應(yīng)用技術(shù)公安部重點實驗室、公安部第一研究所等單位相關(guān)技術(shù)人員到視頻監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用相對成熟的地市進行了實地測試。此次實驗主要是對社會治安視頻監(jiān)控系統(tǒng)后端平臺與前端SVAC設(shè)備性能指標(biāo)、功能支持方面進行測試。

實驗采用的客戶端配置環(huán)境為：OS版本為Windows XP sp3，CPU為Intel core i7，內(nèi)存為3.40G，顯卡為Intel HD Graphics。前端設(shè)備為中星微電子公司提供的采用了SVAC國家標(biāo)準(zhǔn)的攝像槍，型號為VS-IPC6091HC20。將前端攝像槍設(shè)備的視頻接入東方網(wǎng)力平臺，實際測試其設(shè)備的音頻功能、ROI設(shè)置功能、視頻加密與解密功能、實時視頻時延性能、回放響應(yīng)時延性、PTZ時延性能、閃屏現(xiàn)象等方面。

通過測試我們得到結(jié)論如表1所示。

不同視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)實際應(yīng)用的對比

實驗前端設(shè)備為50路的高清攝像槍，其中25路高清圖像的編解碼采用SVAC標(biāo)準(zhǔn)，另25路高清圖像的編解碼采用H.264標(biāo)準(zhǔn)，平臺為東方網(wǎng)力的視頻監(jiān)控平臺，通過視頻專網(wǎng)傳輸。實驗周期為30天，對采用不同視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)的50路圖像的畫質(zhì)（包括白天和晚上）進行觀察對比。實驗的結(jié)果如表2所示。

表1

表2

從實驗的統(tǒng)計結(jié)果來看，兩種視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)在白天的效果無論從畫面清晰度、流暢度還是色彩效果都具有較高的保真度。晚上的效果在畫面色彩與夜景效果方面有所不同。相比采用H.264標(biāo)準(zhǔn)下的畫面色彩沒有明顯的色差，采用SVAC標(biāo)準(zhǔn)的圖像畫面色彩有輕微偏紅的色差現(xiàn)象。兩者在夜景效果上都存在噪聲明顯的現(xiàn)象?？傮w來看，兩種標(biāo)準(zhǔn)下的圖像質(zhì)量相當(dāng)。雖然當(dāng)前采用H.264標(biāo)準(zhǔn)仍然是主流，但從眾多產(chǎn)品采用的H.264標(biāo)準(zhǔn)大多是簡單集合來看，在視頻編解碼中采用專為視頻監(jiān)控領(lǐng)域研發(fā)的SVAC標(biāo)準(zhǔn)更符合視頻監(jiān)控領(lǐng)域未來的發(fā)展趨勢。

小結(jié)

SVAC是我國為了滿足監(jiān)控數(shù)字視頻傳輸、存儲和播放等視頻監(jiān)控領(lǐng)域應(yīng)用對運動圖像壓縮日益迫切的需求，根據(jù)監(jiān)控視頻特性制定的一個國家標(biāo)準(zhǔn)。在視頻監(jiān)控領(lǐng)域的推廣應(yīng)用對用戶、商家以及整個安防體系的建設(shè)具有重要而深遠的意義。同時在安防領(lǐng)域的音視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)目前在國際上尚屬空白，SVAC標(biāo)準(zhǔn)的制定有利于在安防領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)向國際標(biāo)準(zhǔn)的突破。