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北京安防视音频编解码技术产业联盟 黄麒麟     
王菲
   

近年来,我国大力推进公共安全视频监控系统建设。为贯彻落实《公共安全视频监控建设联网应用“十三五”规划方案》和《关于加强公共安全视频监控建设联网应用工作的若干意见》(发改高技〔2015996号)等文件的要求,国家标准委、公安部和国家电子政务外网管理中心组织研究编制了《公共安全视频图像信息联网共享应用标准体系》。截至目前,标准体系中的多项核心标准GB/T 28181-2016《公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》、GB/T 25724-2017《公共安全视频监控数字视音频编解码技术要求》、GB 35114-2017《公共安全视频监控联网信息安全技术要求》等已经发布并陆续实施,为我国公共安全视频监控联网采集、传输、安全应用等提供了基础保障。

其中,国家标准GB/T 25724的发布实施对我国公共安全视频监控完整产业链的形成,对我国自主知识产权的公共安全视频监控芯片和设备的产业化都起到了支撑和推动作用。可以说,公共安全视频监控数字视音频编解码技术研究及其标准化工作,是我国安防行业科技创新的重要里程碑之一。本文将为读者介绍该项标准的相关知识。

标准简介

20101223 ,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会联合发布GB/T25724-2010《安全防范监控数字视音频编解码技术要求》(Technical specifications of surveillance video and audio coding)(以下简称SVAC 1.0),并于201151日起正式实施。

201739 ,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会联合发布GB/T25724-2017《公共安全视频监控数字视音频编解码技术要求》 (Technical specifications for surveillance video and audio coding)以下简称SVAC 2.0),并于201761日起正式实施。标准主管部门为中华人民共和国公安部,标准归口单位为全国安全防范报警系统标准化技术委员会(SAC/TC100)。标准起草单位包括:公安部第一研究所、北京中星微电子有限公司、北京中盾安全技术开发公司、中星电子股份有限公司、杭州恒生数字设备科技有限公司、公安部安全与警用电子产品质量检测中心、山西中天信科技股份有限公司、千目聚云数码科技(上海)有限公司、北京欣博电子科技有限公司、杭州海康威视数字技术股份有限公司、湖南国科微电子股份有限公司、浙江大华技术股份有限公司、苏州科达科技股份有限公司、浙江宇视科技有限公司、天津天地伟业数码科技有限公司、北京联视神盾安防技术有限公司、北京智芯原动科技有限公司、上海熙菱信息技术有限公司。

标准研制背景

全国视频监控系统和监控报警平台的建设,对公安机关维护国家安全和社会政治稳定,增强处置突发事件能力,促进公安机关的执法水平及快速破案起到了积极作用。在SVAC标准研制前,国际国内都没有专门针对安防视频监控应用的视音频编解码标准,大家采用的视音频解码标准是针对广播电视应用的,不具有安全防范监控领域应用的技术特点,如:视音频绝对时间嵌入,ROI功能,安全及监控专用信息携带等等。因此,尽快制定符合安防视频监控特殊应用需求的视音频编解码标准,对视频监控联网、智能、安全应用以及建设统一高效的社会治安综合防控体系具有重要意义。此外,国家标准的研制也有助于摆脱国外相关标准的技术壁垒,在安防领域实施我国具有自主知识产权的技术标准,有利于我国视频监控市场的良性健康发展。

标准制修订工作

20073月,为解决针对广播电视应用发展起来的媒体编解码技术不能满足监控应用的特殊需求难题,公安部第一研究所和SAC/TC100梳理分析市场需求和技术发展趋势,提出编制“安全防范监控数字视音频编解码技术标准”。11月,原公安部科技局和原信息产业部科技司共同明确了“安全防范监控数字视音频编解码标准”归口于SAC/TC100,由两部委联合制定。2008年,原公安部科技局、工业和信息化部科技司共同下达任务书,成立了SVAC标准联合工作组。此后,由公安部第一研究所、北京中星微公司牵头带领40余家科研机构、大学和企业的技术专家,经过艰苦攻关,于2010年完成了SVAC标准的编制。201012月,SVAC 1.0批准发布,201151日起正式实施。

随着新技术、新算法的快速发展、用户需求的提升以及标准的推广实施,SVAC 1.0在压缩性能、数据安全保护等方面亟需补充和完善。为此,SAC/TC 100 通过公安部科技信息化局向国家标准委提出了SVAC标准的修订计划,并经批准列入2015年国家标准制修订项目计划,立项名称为《安全防范监控数字视音频编解码技术要求》。2015年,公安部第一研究所和北京中星微电子有限公司再次牵头,联合多家科研机构、大学和企业的技术专家共同开展SVAC标准的修订工作。经过3年时间,SVAC标准修订工作组在SVAC 1.0的基础上,在参编成员单位50多位技术人员的共同努力下,完成了SVAC2.0的技术内容修订工作,形成了30427万字的标准报批稿。并将标准名称变更为《公共安全视频监控数字视音频编解码技术要求》。20173月,SVAC 2.0批准发布,同年61日起正式实施。SVAC 2.0吸收近年来不断发展起来的新技术和新算法,提升压缩性能近一倍,完善和细化了SVAC标准所独有的视频监控信息携带和安全标识等专用功能,更加适用于公共安全领域监控视频的高效编码、智能分析和安全使用。

 

SVAC 2.0技术特点

SVAC 2.0是在SVAC 1.0的基础上逐步完善而推出的标准,规定了公共安全视频监控建设联网应用中数字视音频编码、解码过程的技术要求,包括视音频编解码通用技术内容以及满足公共安全视频监控特定需求的特定技术内容。适用于公共安全领域视频监控应用的视音频实时压缩、传输、播放和存储等业务,对于其他需要视音频编解码的领域也可参考采用。

SVAC 2.0的技术创新主要体现在:规定监控专用信息携带的方式及具体内容、规定数据安全保护的技术实现细节、采用多种技术(如:多参考帧,并行处理,ROI,空域SVC、时域SVC等)提升压缩性能和编码效率等方面。SVAC2.0实现了在同等质量下,压缩性能较SVAC 1.0提高约一倍,从而更好的满足公共安全视频监控应用的需要。根据中国软件评测中心的测试评价,SVAC2.0对于高清及超高清视频图像的压缩性能优于国外先进的H.265标准,符合我国公共安全视频监控的发展趋势。

SVAC标准具有支持数据安全保护、支持视频智能分析专用信息等八大技术特点:

支持高精度视频数据编码,适应宽动态范围,包括更多的图像细节,满足忠实于场景的要求,视频支持8比特-12比特数据;

支持多样化的帧内及帧间预测、变换量化、二进制算数编码等技术,获得更好的图像质量和更高的编码效率;

支持感兴趣区域(ROI)变质量编码,在传输网络带宽或数据存储空间有限的情况下,优先保证ROI图像质量,节省非ROI的开销,提供更符合监控需要的高质量视频解码,提高监控系统整体性能;

支持可伸缩性视频解码(SVC),对视频数据分层次编码,满足不同传输网络带宽和数据存储环境的需求;

支持代数码书激励线性预测(ACELP)和变换音频解码(TAC)切换的双核音频解码,既保证对语音信号具有较好的编码效果,也保证环境(背景)声音的解码效果;

支持声音识别特征参数的编码,避免编码失真对语音识别和声纹识别的影响;

支持绝对时间参考信息、智能分析信息等监控专用信息。监控专用信息通过专门语法与视音频压缩编码数据一起传输和存储,规定了常用智能分析信息的携带方式,便于快速检索、分类查询、视音频同步和监控数据的综合应用;

支持数据安全保护,采用具有我国自主知识产权的国密算法,规范了密钥及数字证书相关信息的携带定义,支持视频数据加密、认证功能。

 

标准推广及产业化进程

SVAC标准由于其先进性和适用性,自标准发布实施以来得到了有关行业部门、地方以及企业的大力支持和采用。2012年,公安部向全国印发了《全国公安机关视频图像信息整合与共享工作任务书》(公科信〔201211号),明确提出在全国公安机关视频图像信息共享平台建设中,要“坚持统一标准,科学推进的原则。要遵循国家和行业标准要求,以GB/T28181GB/T25724等标准规范为依据开展工作,实现视频图像信息跨区域、跨部门、跨警种的高效、可靠传输及共享应用”。 2013年,国家标准委、公安部、工业和信息化部等部门成立了“SVAC国家标准推进领导小组”,指导推进SVAC标准的应用落地。

从首次SVAC产品亮相至今,依托SVAC标准已经初步形成了涵盖芯片、模组、设备、平台、系统等完整的产业链。据统计,目前已有几十个安防行业主流厂家推出了数百种符合SVAC标准的产品和系统,SVAC各形态的产品逐渐丰富,SVAC技术人才逐渐成熟。SVAC标准已经从试点示范应用逐步进入到大力推广普及阶段。截至目前,全国众多省市采用SVAC标准建设和正在启动建设的项目数百个,遍布山西、河北、广东、四川、新疆、甘肃、贵州、福建、河南、北京、天津等地,涉及平安城市、智能交通、监狱、教育、商业地产、园区监控等多个行业领域,有效解决或探索应用了公共安全视频监控联网共享应用系统建设中的技术难题,取得了良好的经济效益和社会效益。

SVAC2.0的颁布实施,对其产业化进程起到了巨大的推动作用,将进一步促进业内厂家开发出更多更先进的符合SVAC标准的专用芯片、优质产品和解决方案,切实解决公共安全视频监控联网共享应用系统建设和应用中面临的技术难题。

北京安防视音频编解码技术产业联盟

SVAC 1.0发布实施后,国家标准委、公安部、工业和信息化部等部委高度重视标准的推广应用,大力支持成立专业技术联盟组织。20118月,北京安防视音频编解码技术产业联盟(简称SVAC联盟)在北京正式成立。2011年至今,SVAC联盟积极搭建SVAC产业合作平台,在SVAC标准的制修订、应用推广及产品化、产业化进程中发挥积极作用,为促进安全防范视音频监控事业的快速发展和繁荣做出了贡献。20162月,SVAC联盟荣获北京市民政局颁发的“5A级社会组织”荣誉称号并荣获荣誉奖牌,这标志着SVAC联盟跻身于北京600余家参加评估社团组织的前50名。

 

近年来,SVAC联盟开展了SVAC相关标准编制及制修订工作,积极协助并促进标准的发布实施,构建视频监控核心技术体系,在将SVAC2,0国家标准和《国家标准GB/T 25724符合性测试规范》GB 35114-2017《公共安全视频监控联网信息安全技术要求》、《公共安全视频图像信息联网共享应用标准体系》等相关标准联合宣贯,配套实施方面做了很多有益的工作。

2017年底,在各会员单位的有力支持下,SVAC联盟历时半年编制并发布了《公共安全视频监控数字视音频编解码技术发展与产业化》(即SVAC联盟蓝皮书),从SVAC技术特点、SVAC技术成果和产品转化、SVAC项目成功案例、SVAC项目建设经验等方面较为全面地展示了SVAC联盟及会员单位的实力。

 为推动SVAC技术的产业转化,SVAC联盟开展了相关产品、SVAC商标等信息化管理及应用工作。一是SVAC集群平台建设,开展免费集群服务器使用服务,实现资源共享。为会员单位提供具有高运算能力和高运行稳定性的服务集群,解决在SVAC产品实验验证阶段大数据大运算量的问题,提高工作效能,促进成员单位的产品尽快推向社会应用。未来联盟将依托测试集群开展SVAC编码、解码、SDK等软件的计算试验,为研发工作的顺利进行提供了技术支撑;逐步引入公安常用系统和公共安全相关标准,开展系统接口联调符合性模拟试验。SVAC集群平台建设将为SVAC技术创新、成果转化、技术服务、资源整合等方面作出积极贡献,将成为提升SVAC技术社会认知度的重要手段和对外宣传的技术窗口。二是SVAC标签安全平台建设,将SVAC产品标签与联盟网站数据关联;SVAC产品标签具有基本的防伪、防揭能力,以一物一码的形式发放,标签中包含的可变二维码、产品流水号与产品相对应。用户通过扫描二维码或登录联盟网站输入产品流水号、产品名称等关键字即可实现SVAC产品的信息查询和检索,为核验合格产品提供依据,为保障联盟权益提供法律保护。三是SVAC联盟发布的《SVAC解码SDK管理办法》规范了SVAC解码SDK的标准接口,将有效解决不同厂家SVAC解码库的兼容性问题,实现不同厂家SVAC标准产品无缝互编互解,可有效解决前几年在推广应用中遇到的厂家互不兼容等技术问题。

2018SVAC联盟将继续围绕SVAC产业展开工作,力争使联盟成为联系、协调政府相关主管部门与安全防范视音频监控行业及企业的桥梁,成为政府及社会各界了解SVAC技术应用、获取SVAC 产品及服务的渠道,成为推进社会公益事业发展的优秀社会力量。

结语

标准化水平的高低,反映了一个行业乃至国家的综合实力。SVAC标准的十年发展历程是国内相关领域政、产、学、研、用资源整合、协同创新的典型成果,是我国公共安全行业视频监控技术发展水平的真实写照。在党的十九大关于总体国家安全观、平安中国建设等相关要求的指引下,伴随技术环境和产业化环境的不断成熟,相信SVAC标准的推广应用必将探索出一条以标准引领行业发展的成功之路,在推动我国公共安全行业健康、可持续发展中发挥巨大的作用。