SVACSVAC系列芯片帶來的優(yōu)勢

文/江浩賓

SVAC標(biāo)準(zhǔn)由公安部、工業(yè)和信息化部聯(lián)合制定，是一套不針對(duì)廣播電視需求制訂的，適應(yīng)于視頻監(jiān)控應(yīng)用的視音頻編解碼技術(shù)，即GB/T25724-2010《安全防范監(jiān)控?cái)?shù)字視音頻編解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(簡稱SVAC，Surveillance Video and Audio Coding)。SVAC標(biāo)準(zhǔn)自2011年5月1日正式實(shí)施至今，推行之路曲折前行，很多企業(yè)對(duì)SVAC已不感到陌生，并通過接觸了解，漸漸發(fā)現(xiàn)SVAC獨(dú)有的技術(shù)優(yōu)勢及其利潤點(diǎn)所在。由發(fā)布初期的眾人持觀望之態(tài)，到如今全國各地不少企業(yè)的紛紛響應(yīng)，SVAC相應(yīng)產(chǎn)品如雨后春筍涌向市場，甚至SVAC標(biāo)準(zhǔn)已被作為某些政府項(xiàng)目投標(biāo)的硬性指標(biāo)。產(chǎn)品各種類型也不斷的呈現(xiàn)，如：高清槍形攝像機(jī)、高清半球攝像機(jī)、高清智能球攝像機(jī)，以及相應(yīng)的平臺(tái)管理軟件、NVR存儲(chǔ)服務(wù)器、高清解碼服務(wù)器等一系列基于SVAC標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，其芯片技術(shù)正不斷完善并日益成熟。SVAC系列芯片擁有著從根本上保證國防建設(shè)安全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)以及傳統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)無法比擬的技術(shù)創(chuàng)新的雙重優(yōu)勢。

自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢

無論是2013年轟動(dòng)全球的國外“梭鏡門”事件， 還是今年令人驚詫的本土?？低?“黑天鵝事件”，整個(gè)安防行業(yè)的警鐘再次敲響，人們不得不對(duì)安防行業(yè)引起重視和反思，反思在安防領(lǐng)域人們追求飛躍式發(fā)展，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、高清化、智能化的今天，我們采用的都是國外技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)國防建設(shè)埋下很大的安全隱患。因此，國家自主研發(fā)的SVAC標(biāo)準(zhǔn)更適合國防建設(shè)。

首先，國家自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的視音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)，從信源碼基本層上徹底擺脫國外技術(shù)的制約，避開國外眾多專利陷阱，保證國防領(lǐng)域的信息安全，使安防監(jiān)控長遠(yuǎn)發(fā)展再無后顧之憂，有利于安防監(jiān)控行業(yè)整體的健康發(fā)展。

其次，客觀上在SVAC標(biāo)準(zhǔn)問世之前，國內(nèi)外的安防監(jiān)控采用的標(biāo)準(zhǔn)都是針對(duì)廣播媒體方面的應(yīng)用，沒有專門針對(duì)安全防范監(jiān)控應(yīng)用的視音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系過于分散，企業(yè)廠商前端技術(shù)參差不齊，難以實(shí)現(xiàn)便捷的互聯(lián)互通，在聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用方面存在很大困擾，所以目前流于市面的傳統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)并不適用于安防行業(yè)領(lǐng)域，對(duì)整個(gè)安防監(jiān)控的發(fā)展具有一定的局限性，阻礙監(jiān)控系統(tǒng)大規(guī)模的規(guī)劃及推廣，不利于國家信息安全的建設(shè)。SVAC標(biāo)準(zhǔn)更適用安防監(jiān)控，全網(wǎng)統(tǒng)一采用，上述問題自然迎刃而解。

另外，SVAC標(biāo)準(zhǔn)作為國際上唯一出現(xiàn)的專用于安防領(lǐng)域的視音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)，有利于實(shí)現(xiàn)在國際安防領(lǐng)域技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的突破，讓國家的自主研制技術(shù)走向世界，擴(kuò)大創(chuàng)新技術(shù)的影響范圍，對(duì)提高維護(hù)我國安全防范與建設(shè)能力具有深遠(yuǎn)意義。

SVAC的技術(shù)優(yōu)勢

除了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)以生俱有的國防建設(shè)優(yōu)勢外，SVAC標(biāo)準(zhǔn)主要具有已在行業(yè)熟知的八大創(chuàng)新技術(shù)優(yōu)勢：

高精度視頻數(shù)據(jù)：普通編碼是8比特視頻壓縮編碼，視頻數(shù)據(jù)精度低，往往在高動(dòng)態(tài)大范圍場景，導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降，圖像細(xì)節(jié)不足以及關(guān)鍵信息的丟失等。相比普通編碼技術(shù)，SVAC采用10比特編碼，采用10-bit數(shù)據(jù)同樣碼率下峰值信噪比大于8-bit數(shù)據(jù)，更適用于高動(dòng)態(tài)場景，適應(yīng)更大的動(dòng)態(tài)范圍，能在高動(dòng)態(tài)范圍場景還原更真實(shí)的圖像細(xì)節(jié)，提供更多的圖像信息，降低編解碼環(huán)節(jié)的圖像信息損失，確保視頻數(shù)據(jù)盡可能真實(shí)完整，尤其對(duì)后期視頻處理和智能分析應(yīng)用非常重要。

CABAC編碼技術(shù)：采用幀內(nèi)4x4預(yù)測與變換、上下文自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼（CABAC）等技術(shù)提高編碼效率，不但能提高更好圖像質(zhì)量，還能實(shí)現(xiàn)更高的編碼效率。

感興趣區(qū)域（簡稱ROI ，Range Of Interest，）變質(zhì)量編碼:在網(wǎng)絡(luò)帶寬或存儲(chǔ)空間不足的情況下，提供更符合監(jiān)控需要的高質(zhì)量視頻編碼。碼率受限，對(duì)ROI部分優(yōu)先采用高碼率，以保證受關(guān)注區(qū)域的圖像質(zhì)量。對(duì)于非ROI部分，則作為一個(gè)背景區(qū)域，運(yùn)行低碼率或不編碼，以便適應(yīng)帶寬的傳輸要求。 ROI功能大幅度降低高清視頻碼流，在一定程度上降低了網(wǎng)絡(luò)傳輸和存儲(chǔ)的壓力，筆者粗略的做了一個(gè)小測試：用同一支1080P的SVAC槍機(jī)，對(duì)著前方一個(gè)不停循環(huán)的動(dòng)態(tài)畫面錄像一分鐘，然后再設(shè)置畫面的一半?yún)^(qū)域?yàn)镽OI，同樣錄像一分鐘。這兩個(gè)錄像下來的內(nèi)存大小分別為28.7M和8.1M，前者的資源占用率為后者將近四倍，由此可見，在網(wǎng)絡(luò)資源不充足或碼率受限的運(yùn)行情況下， 對(duì)感興趣區(qū)域采用ROI功能，既保證感興趣區(qū)域的圖像質(zhì)量，又提高監(jiān)控資源利用率。此外，ROI功能亦可與智能分析結(jié)合，發(fā)揮更大的作用，比如能更好地應(yīng)用在人臉識(shí)別或車牌識(shí)別領(lǐng)域，甚至可嘗試用在異物偵測領(lǐng)域。

可伸縮視頻編碼：可伸縮視頻編碼（簡稱SVC，Scalable Video Coding，也叫可擴(kuò)展視頻編碼），是視頻編碼技術(shù)的一種。簡而言之，就是把視頻分割成多個(gè)不同的編碼流層（一個(gè)基礎(chǔ)層和多個(gè)增強(qiáng)層）?；A(chǔ)層使用低碼率，提供最基本的碼流；增強(qiáng)層由不同數(shù)量的SVC層數(shù)組成，接收層數(shù)越多，視頻質(zhì)量越高。跟目前廣泛應(yīng)用的雙碼流相比，SVC只傳輸一種碼流，不同的碼流層得到不同質(zhì)量、分辨率和幀率的編碼視頻流，可應(yīng)用于多種不同的領(lǐng)域，常見有高清電視、網(wǎng)絡(luò)電視、移動(dòng)電視等領(lǐng)域，網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，因不同網(wǎng)絡(luò)帶寬和存儲(chǔ)空間差異很大，可以根據(jù)不同的接收對(duì)象或不同網(wǎng)絡(luò)連接情況選擇轉(zhuǎn)發(fā)不同的圖像層，匹配相對(duì)合適的分辨率和傳輸碼率，確保視頻畫面隨時(shí)流暢清晰，具有更高的網(wǎng)絡(luò)靈活性及存儲(chǔ)適應(yīng)性。比如，對(duì)于使用移動(dòng)客戶端監(jiān)控的用戶，圖像的流暢度是首要的，因無線網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定性及傳輸帶寬限制，轉(zhuǎn)發(fā)基本層就是最為合適。SVC功能亦可與智能分析結(jié)合應(yīng)用，當(dāng)發(fā)生異常事件解發(fā)報(bào)警聯(lián)動(dòng)，視頻或錄像啟用高分辨率層次，反之則采用低分辨率層次，占用更少的資源，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控資源利用最大化。

雙核音頻編碼：代數(shù)碼書激勵(lì)線性預(yù)測(ACELP)和變換音頻編碼(TAC)切換的雙核音頻編碼，相較于全帶編碼技術(shù)，能節(jié)省近半的碼率，確保編碼對(duì)人的語音和環(huán)境(背景)聲音均獲得較好的效果。

聲音識(shí)別特征參數(shù)編碼：主要為了避免編碼失真對(duì)語音識(shí)別和聲紋識(shí)別的影響。

監(jiān)控專用信息：監(jiān)控專用信息（如：絕對(duì)時(shí)間、地理位置、智能分析、特殊監(jiān)控事件類型及參數(shù)等）通過專門的語法與視音頻編碼一起傳輸和存儲(chǔ)，可按需選擇是否顯示，信息都可嵌入到編碼，在未解碼的情況下，如要調(diào)看某方面的監(jiān)控視頻，只需輸入關(guān)鍵信息便可調(diào)用相關(guān)的視頻段，針對(duì)性提取解碼、便于檢索、快速查詢，實(shí)現(xiàn)對(duì)視音頻數(shù)據(jù)的綜合管理與應(yīng)用。特別在如今大數(shù)據(jù)時(shí)代，如何能在海量的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確快速提取出所需的關(guān)鍵信息顯得尤為重要。

加密和認(rèn)證：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，信息加密技術(shù)早就備受關(guān)注，已成為客戶一個(gè)不可忽視的購買點(diǎn)。SVAC標(biāo)準(zhǔn)定義了加密和認(rèn)證接口及數(shù)據(jù)格式，不但確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性、完整性、安全性，還統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式。既可以解決目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)中視音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一導(dǎo)致的系統(tǒng)應(yīng)用難以互聯(lián)互通的問題，又充分考慮到技術(shù)發(fā)展帶來更高性能的加密和認(rèn)證方式，具有很大的擴(kuò)展靈活性。簡單來說，經(jīng)過加密的實(shí)時(shí)視頻或錄像視頻，無法直接觀看，需要輸入正確的認(rèn)證數(shù)據(jù)，方可解密以觀看實(shí)時(shí)視頻或錄像視頻。

結(jié)束語

綜上所述，SVAC系列芯片擁有著國家自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)以及傳統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)無法比擬的技術(shù)創(chuàng)新的雙重優(yōu)勢，在國際上嘗屬首創(chuàng)針對(duì)的安防領(lǐng)域的音視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)。我們拭目以待SVAC標(biāo)準(zhǔn)將能發(fā)揮自身獨(dú)有的優(yōu)勢。