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

近幾年來(lái)，視頻監(jiān)控的應(yīng)用可以說(shuō)無(wú)處不在，個(gè)人家院、商業(yè)店鋪、公司產(chǎn)線(xiàn)、學(xué)校醫(yī)院等各個(gè)場(chǎng)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(shí)公安機(jī)關(guān)將視頻監(jiān)控作為一種新型的社會(huì)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(jī)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(chǎng)，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(hào)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(wèn)題是，由于缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各個(gè)廠家的網(wǎng)絡(luò)前后端設(shè)備無(wú)法實(shí)現(xiàn)方便的互聯(lián)互通，對(duì)于產(chǎn)品的選擇、大型平臺(tái)搭建、跨項(xiàng)目跨平臺(tái)的視頻資源整合都形成了極大的難度。在這樣一個(gè)背景下，SVAC國(guó)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(wèn)題，促進(jìn)了視頻監(jiān)控市場(chǎng)的發(fā)展，更滿(mǎn)足用戶(hù)選擇個(gè)性化的產(chǎn)品而不必?fù)?dān)心兼容問(wèn)題。

SVAC標(biāo)準(zhǔn)概述

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

SVAC標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)特點(diǎn)

SVAC標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)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(shí)際需求為導(dǎo)向，以忠實(shí)于場(chǎng)景為核心思想，充分借鑒國(guó)內(nèi)外在視音頻編解碼技術(shù)方面的最新研究成果，在實(shí)現(xiàn)視音頻編解碼通用技術(shù)基礎(chǔ)上精心設(shè)計(jì)滿(mǎn)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(shí)現(xiàn)性。SVAC標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)特點(diǎn)是：1.安全性。在案發(fā)事件等特定監(jiān)控場(chǎng)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(shí)時(shí)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(shí)，以滿(mǎn)足實(shí)時(shí)監(jiān)控的需要；支持多碼流快速切換。3.智能接口。在實(shí)時(shí)視頻編碼的同時(shí)，支持提取運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的基本信息（如移動(dòng)偵測(cè)、目標(biāo)跟蹤等）。在實(shí)時(shí)音頻編碼的同時(shí)，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(yǔ)音識(shí)別、人車(chē)識(shí)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(dòng)態(tài)調(diào)整（ROI）。區(qū)分前景背景，對(duì)感興趣區(qū)域（運(yùn)動(dòng)目標(biāo)、人臉、車(chē)牌、禁區(qū)、可疑目標(biāo)等）進(jìn)行動(dòng)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(chǔ)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(chǎng)環(huán)境中拍攝的視頻應(yīng)對(duì)場(chǎng)景具有良好的忠實(shí)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(shí)現(xiàn)手段上提出多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新的，如支持高精度可擴(kuò)充的視頻數(shù)據(jù)編碼、上下文自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼達(dá)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(zhuān)用信息、支持?jǐn)?shù)據(jù)安全保護(hù)、聲音識(shí)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(mǎn)足當(dāng)前我國(guó)各行業(yè)、各領(lǐng)域廣泛開(kāi)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(shí)戰(zhàn)應(yīng)用中對(duì)視頻圖像“忠實(shí)于現(xiàn)場(chǎng)”的特定需求。

與H.264標(biāo)準(zhǔn)的比較

H.264標(biāo)準(zhǔn)是由國(guó)際電信聯(lián)盟ITU與國(guó)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(shì)是具有很高的數(shù)據(jù)壓縮比率，對(duì)傳輸帶寬和硬盤(pán)存儲(chǔ)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(chǔ)成本的降低，同時(shí)多數(shù)視頻監(jiān)控產(chǎn)品僅支持H.264標(biāo)準(zhǔn)中最簡(jiǎn)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(shì)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(shí)候沒(méi)有特別把安防視頻監(jiān)控的需求考慮進(jìn)去，在安防視頻監(jiān)控領(lǐng)域更沒(méi)有成熟的應(yīng)用，對(duì)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(dú)特要求的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，更具有針對(duì)性，更符合安防視頻監(jiān)控應(yīng)用的需要。

與異構(gòu)平臺(tái)對(duì)接的實(shí)現(xiàn)

作為SVAC國(guó)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(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(duì)成熟的地市進(jìn)行了實(shí)地測(cè)試。此次實(shí)驗(yàn)主要是對(duì)社會(huì)治安視頻監(jiān)控系統(tǒng)后端平臺(tái)與前端SVAC設(shè)備性能指標(biāo)、功能支持方面進(jìn)行測(cè)試。

實(shí)驗(yàn)采用的客戶(hù)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的攝像槍?zhuān)吞?hào)為VS-IPC6091HC20。將前端攝像槍設(shè)備的視頻接入東方網(wǎng)力平臺(tái)，實(shí)際測(cè)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(shí)時(shí)視頻時(shí)延性能、回放響應(yīng)時(shí)延性、PTZ時(shí)延性能、閃屏現(xiàn)象等方面。

通過(guò)測(cè)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(shí)際應(yīng)用的對(duì)比

實(shí)驗(yàn)前端設(shè)備為50路的高清攝像槍?zhuān)渲?5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(tái)為東方網(wǎng)力的視頻監(jiān)控平臺(tái)，通過(guò)視頻專(zhuān)網(wǎng)傳輸。實(shí)驗(yàn)周期為30天，對(duì)采用不同視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)的50路圖像的畫(huà)質(zhì)（包括白天和晚上）進(jìn)行觀察對(duì)比。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如表2所示。

表1

表2

從實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看，兩種視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)在白天的效果無(wú)論從畫(huà)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(huà)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(huà)面色彩沒(méi)有明顯的色差，采用SVAC標(biāo)準(zhǔn)的圖像畫(huà)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。總體來(lái)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(jiǎn)單集合來(lái)看，在視頻編解碼中采用專(zhuān)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(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

小結(jié)

SVAC是我國(guó)為了滿(mǎn)足監(jiān)控?cái)?shù)字視頻傳輸、存儲(chǔ)和播放等視頻監(jiān)控領(lǐng)域應(yīng)用對(duì)運(yùn)動(dòng)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(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。在視頻監(jiān)控領(lǐng)域的推廣應(yīng)用對(duì)用戶(hù)、商家以及整個(gè)安防體系的建設(shè)具有重要而深遠(yuǎn)的意義。同時(shí)在安防領(lǐng)域的音視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)目前在國(guó)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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的突破。