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中星微總工施清平詳解SVAC國家標準

放大字體  縮小字體 發布日期:2015-06-11  來源:慧聰安防網  瀏覽次數:3493
     SVAC國家標準(GB/T25724-2010)是由公安部第一研究所和北京中星微電子有限公司作為組長單位,聯合國內40余家科研院所、高校、安防企業共同參與制定的第一個達到國際先進技術水平的創新型的國家標準。該標準針對安防視頻監控領域音視頻編解碼和業務應用需要而設立,相比H.264、MPEG4等標準具有如下特點:
    1、標準化程度高:SVAC標準細化規定了各項內容和參數,便于不同廠商基于標準開發的產品實現互聯互通。此外,公安部一所已開展了SVAC標準的符合性測試工作,為不同廠商、不同類型產品間的互聯提供了保障。
    2、面向安防和視頻監控的業務需要:與面向媒體網絡傳播而開發的H.264等標準不同,SVAC標準的目標瞄準了安防和視頻監控領域需要,從忠實于現場的圖像還原、智能視頻應用到安全認證都作了詳細的定義;體現了行業標準的特色和優勢。
    3、自主知識產權:SVAC是國內擁有完全自主知識產權的標準,不僅繞開了國外眾多的專利陷阱,也為基于標準的深化應用奠定了基礎。
    標準給人的感覺既熟悉又陌生;說熟悉,每天都會聽到這個名詞;從食品衛生到高科技,好像都離不開;說陌生,標準的數量以萬計,包羅萬象,其內容和目標基本都很少有人知道。以SVAC標準來說,粗看內容和H.264等標準和差不多,一些SVAC特色功能也能在H.264上實現,那為什么還要訂立這個標準呢?
    首先從標準的嚴格程度上來看,由于對H.264等編碼算法的理解和技術路線存在差異,不同廠商開發的算法、芯片都會有些不同;還有部分產品廠商為了實現一些特定功能和用途,不斷增加一些內容或對標準做出修改;這就導致在視頻解碼等環節上往往需要獲取產品廠商提供的解碼庫(SDK)才能獲得正常的視頻還原;用其他廠商或通用型的解碼庫很容易出現無法解碼或者解出來的視頻出現花屏、卡頓等現象。故此SVAC標準在制定的過程中就充分吸取了教訓,盡可能將技術細節定義清楚,避免出現歧義;從實踐的效果看,不同廠商開發的SVAC產品互聯互通能力很強,達到了標準創立時預期的效果。
    其次,在一些面向視頻監控的應用功能,例如視頻監控專用信息,即使有些廠商也在其產品上開發了類似功能,但由于沒有形成標準,甚至連各家的實現方式都是五花八門。所以盡管大家都能看到其中蘊含的價值,卻長期無法在應用層面上真正得到推廣;尤其是跨業務、跨平臺的應用,更是無法投入實際應用。而有了標準就不一樣,SVAC標準定義了包括監控專用信息、視頻加密和視頻認證等技術功能的實現方式和數據結構,不僅產品廠商可以安裝標準開發產品;后臺廠商也可以基于標準來開發相關功能,甚至一些與視頻有關的行業應用也可自行開發接口和應用。由于基于標準開發的軟件和模塊具有通用性和可移植性,保護了開發商的利益,就能夠吸引更多的公司和研發團隊加入,不僅能形成一個健康的產業鏈;也為視頻應用的深化和推廣打下了堅實的基礎。
    再次,以平安城市為代表的視頻監控建設正在向大規模聯網和深層次智能應用方向發展,視頻監控不再是獨立的系統,與城市管理、應急指揮和政府服務類型的應用有越來越多的關聯;伴隨而來的就是在協議、標準方面的兼容性要求。即使是編碼算法升級了,在安全、信令、應用數據格式等方面也需要保持與原有系統的一致性,這樣才能避免應用和業務的終端,更能避免推倒重來的破壞性建設模式。SVAC標準作為由國內研發的、面向視頻監控的標準,不僅第一次在標準層面上對視頻編碼的安全、應用數據格式等做出了明確的定義,同時也將在未來的新標準中對這些功能進行延伸和補充,確保跨代的兼容性和應用的無縫升級。這其中的核心在于SVAC是擁有自主知識產權的標準——由于擁有自主知識產權,在標準的升級、延伸和補充(新標準開發和制定)等方面不需要仰仗國外標準的進度和授權,尤其是不需要在知識產權等方面顧忌國外廠商可能發起的訴訟,而是以國內視頻監控應用需求為目標不斷推進標準的完善和升級,推動視頻監控應用深入,不斷為國內視頻監控相關產業鏈的發展提供強大的基礎標準支撐。
    SVAC作為一個面向視頻監控的基礎性標準,其應用特色的一大亮點就是視頻監控專用信息功能;該功能允許在視頻編碼形成的數據流中插入時間、報警、智能分析結果等各類信息,成為將視頻(非結構化數據類型)與各類結構化數據(可通過數據庫查詢)聯系起來的橋梁,是視頻智能分析和各類以視頻為核心的物聯網應用的關鍵功能。
    對于智能分析來說,目前的技術趨勢是在前端攝像機上實現智能分析功能,包括對人、車、物和事件的識別等;但如何將識別出來的結果(或數據)傳送到后端?如何與視頻畫面或場景精確對應?如何實現跨系統的視頻和信息傳遞?如果采用信息和視頻分離傳送的方式將遇到很多開發和應用上的困難。而如果采用了SVAC監控專用信息,這些問題就將迎刃而解。
    以卡口攝像機(或工控機)為例,當前普通的做法是:卡口攝像機(或工控機)連接了兩套后端系統:卡口平臺、視頻監控平臺;卡口攝像機向卡口平臺發送智能分析模塊輸出的車輛信息和照片,向視頻監控平臺發送壓縮后的視頻數據流。而兩個平臺間幾乎沒有關聯;所以在查找對應某一車牌的視頻時,往往先要到卡口系統中檢索,再根據檢索獲取的時間、卡口攝像機信息到視頻監控系統中再進行二次檢索和視頻調用。如果采用SVAC監控專用信息功能,則可以在前端將卡口智能分析模塊獲取的車輛信息(車牌號碼、車型、顏色、車標等)插入到SVAC編碼的視頻流中,這樣在視頻平臺就能直接通過查詢車輛信息的方式查到和定位到對應的視頻位置,充分發掘出視頻錄像的價值;該功能也將為視頻資料庫的入庫和管理、視頻的二次智能分析、視頻資料(包括車輛信息)的跨系統傳輸和應用提供了便利。
    除了智能分析的信息外,包括刷卡、RFID、傳感器等在內的信息采集設備將成為SVAC監控專用信息重要來源。以刷卡為例,目前中星電子的SVAC攝像機已經可以接收來自身份證讀卡器的數據,將二代身份證相關信息(身份證號碼、姓名等)記錄到SVAC視頻流中,隨同視頻流一起傳輸、存儲和呈現。利用該信息可實現“以證查人”(按身份證號碼查詢刷卡視頻)、“以人查證”(根據刷卡視頻獲取畫面中人員的身份證信息)等功能。類似的功能可以從身份證擴展到門禁卡、公交卡、銀行卡、社保卡、火車票、登機牌等設施,覆蓋各種公共場所,將視頻(及出現在視頻中的人員)與各類卡證信息和人員軌跡、事件緊密關聯起來,為面向人員的視頻監控體系建設提供了技術支撐。
    網絡化、數字化和大規模聯網是視頻監控系統建設的重要方向,但伴隨而來的安全性問題也不斷增加。如何確保視頻數據在傳輸、存儲過程中的視頻監控體系安全性是關鍵環節之一。SVAC標準定義了視頻加密的技術實現和數據包格式,可支持SM系列的國密算法,為具有國家保密安全要求的各類視頻監控系統提供安全保障。由于在算法在編碼層面上實現,實現了“攝像機——客戶端”的端到端加密,不僅提供了保密安全性能;對網絡傳輸、存儲設備沒有任何額外的要求,可以保護用戶已有系統建設的投資。
    SVAC標準的視頻認證是一個很容易被混淆的功能,以往常和視頻加密合在一起講,讓人以為是同一個東西。其實這兩者有本質的區別:視頻認證是對視頻編碼數據完整性的確認,即通過視頻認證功能可以對某段視頻是否被進行篡改、刪除進行驗證;這對于需要將視頻圖像作為關鍵證據或存檔信息的業務來說提供一個強有力的技術手段。
    不過,SVAC標準中只對視頻加密、視頻認證功能的技術實現和數據結構等進行了描述,光有這些內容還不足于構建一個完整的視頻監控安全體系。其中最大缺失的一環就是和視頻加密和認證密鑰(或數字證書)的管理、驗證等有關的體系架構和技術實現。相關部門正在對此制定新的標準,在SVAC(GB/T25724)、GB/T28181等國家標準的基礎上構建完整的視頻監控信息安全體系,預計年內可以發布。
    信息技術發展日新月異,與之相關的技術標準也應與時俱進,一方面體現最新的技術成果,另一面也要滿足最新的行業應用需求。作為蓬勃發展中的視頻監控領域基礎性標準,SVAC標準也將不斷進行完善。目前相關部門、研究機構和企業正在聯手開發新一代的SVAC標準;新的標準瞄準近幾年行業中新出現的技術和新需求,將重點在下面兩個方面取得突破:1、編碼:新的SVAC標準將至少達到H.265相當的視頻編碼效率;即將1080P/25幀編碼的視頻碼流控制在1~2Mbps以內;此外,新標準也將支持4K乃至更高分辨率的視頻圖像壓縮編碼。2、視頻監控專用信息:當前標準中定義的數據字段內容已經遠遠無法滿足快速發展的視頻智能分析和視頻應用需求;新的標準不僅將大大豐富相關的內容,還將針對各類潛在的視頻應用需要定義更多的數據格式,為以視頻為核心的應用大發展做好充分準備。
    當然,新的SVAC標準制將實現對當前標準的向下兼容;確保系統可以無縫升級和正常運行,充分保護用戶的投資和使用習慣。
 
 
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