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中星微总工施清平详解SVAC国家标准

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-06-11  来源:慧聪安防网  浏览次数:2486
     SVAC国家标准(GB/T25724-2010)是由公安部第一研究所和北京中星微电子有限公司作为组长单位,联合国内40余家科研院所、高校、安防企业共同参与制定的第一个达到国际先进技术水平的创新型的国家标准。该标准针对安防视频监控领域音视频编解码和业务应用需要而设立,相比H.264、MPEG4等标准具有如下特点:
    1、标准化程度高:SVAC标准细化规定了各项内容和参数,便于不同厂商基于标准开发的产品实现互联互通。此外,公安部一所已开展了SVAC标准的符合性测试工作,为不同厂商、不同类型产品间的互联提供了保障。
    2、面向安防和视频监控的业务需要:与面向媒体网络传播而开发的H.264等标准不同,SVAC标准的目标瞄准了安防和视频监控领域需要,从忠实于现场的图像还原、智能视频应用到安全认证都作了详细的定义;体现了行业标准的特色和优势。
    3、自主知识产权:SVAC是国内拥有完全自主知识产权的标准,不仅绕开了国外众多的专利陷阱,也为基于标准的深化应用奠定了基础。
    标准给人的感觉既熟悉又陌生;说熟悉,每天都会听到这个名词;从食品卫生到高科技,好像都离不开;说陌生,标准的数量以万计,包罗万象,其内容和目标基本都很少有人知道。以SVAC标准来说,粗看内容和H.264等标准和差不多,一些SVAC特色功能也能在H.264上实现,那为什么还要订立这个标准呢?
    首先从标准的严格程度上来看,由于对H.264等编码算法的理解和技术路线存在差异,不同厂商开发的算法、芯片都会有些不同;还有部分产品厂商为了实现一些特定功能和用途,不断增加一些内容或对标准做出修改;这就导致在视频解码等环节上往往需要获取产品厂商提供的解码库(SDK)才能获得正常的视频还原;用其他厂商或通用型的解码库很容易出现无法解码或者解出来的视频出现花屏、卡顿等现象。故此SVAC标准在制定的过程中就充分吸取了教训,尽可能将技术细节定义清楚,避免出现歧义;从实践的效果看,不同厂商开发的SVAC产品互联互通能力很强,达到了标准创立时预期的效果。
    其次,在一些面向视频监控的应用功能,例如视频监控专用信息,即使有些厂商也在其产品上开发了类似功能,但由于没有形成标准,甚至连各家的实现方式都是五花八门。所以尽管大家都能看到其中蕴含的价值,却长期无法在应用层面上真正得到推广;尤其是跨业务、跨平台的应用,更是无法投入实际应用。而有了标准就不一样,SVAC标准定义了包括监控专用信息、视频加密和视频认证等技术功能的实现方式和数据结构,不仅产品厂商可以安装标准开发产品;后台厂商也可以基于标准来开发相关功能,甚至一些与视频有关的行业应用也可自行开发接口和应用。由于基于标准开发的软件和模块具有通用性和可移植性,保护了开发商的利益,就能够吸引更多的公司和研发团队加入,不仅能形成一个健康的产业链;也为视频应用的深化和推广打下了坚实的基础。
    再次,以平安城市为代表的视频监控建设正在向大规模联网和深层次智能应用方向发展,视频监控不再是独立的系统,与城市管理、应急指挥和政府服务类型的应用有越来越多的关联;伴随而来的就是在协议、标准方面的兼容性要求。即使是编码算法升级了,在安全、信令、应用数据格式等方面也需要保持与原有系统的一致性,这样才能避免应用和业务的终端,更能避免推倒重来的破坏性建设模式。SVAC标准作为由国内研发的、面向视频监控的标准,不仅第一次在标准层面上对视频编码的安全、应用数据格式等做出了明确的定义,同时也将在未来的新标准中对这些功能进行延伸和补充,确保跨代的兼容性和应用的无缝升级。这其中的核心在于SVAC是拥有自主知识产权的标准——由于拥有自主知识产权,在标准的升级、延伸和补充(新标准开发和制定)等方面不需要仰仗国外标准的进度和授权,尤其是不需要在知识产权等方面顾忌国外厂商可能发起的诉讼,而是以国内视频监控应用需求为目标不断推进标准的完善和升级,推动视频监控应用深入,不断为国内视频监控相关产业链的发展提供强大的基础标准支撑。
    SVAC作为一个面向视频监控的基础性标准,其应用特色的一大亮点就是视频监控专用信息功能;该功能允许在视频编码形成的数据流中插入时间、报警、智能分析结果等各类信息,成为将视频(非结构化数据类型)与各类结构化数据(可通过数据库查询)联系起来的桥梁,是视频智能分析和各类以视频为核心的物联网应用的关键功能。
    对于智能分析来说,目前的技术趋势是在前端摄像机上实现智能分析功能,包括对人、车、物和事件的识别等;但如何将识别出来的结果(或数据)传送到后端?如何与视频画面或场景精确对应?如何实现跨系统的视频和信息传递?如果采用信息和视频分离传送的方式将遇到很多开发和应用上的困难。而如果采用了SVAC监控专用信息,这些问题就将迎刃而解。
    以卡口摄像机(或工控机)为例,当前普通的做法是:卡口摄像机(或工控机)连接了两套后端系统:卡口平台、视频监控平台;卡口摄像机向卡口平台发送智能分析模块输出的车辆信息和照片,向视频监控平台发送压缩后的视频数据流。而两个平台间几乎没有关联;所以在查找对应某一车牌的视频时,往往先要到卡口系统中检索,再根据检索获取的时间、卡口摄像机信息到视频监控系统中再进行二次检索和视频调用。如果采用SVAC监控专用信息功能,则可以在前端将卡口智能分析模块获取的车辆信息(车牌号码、车型、颜色、车标等)插入到SVAC编码的视频流中,这样在视频平台就能直接通过查询车辆信息的方式查到和定位到对应的视频位置,充分发掘出视频录像的价值;该功能也将为视频资料库的入库和管理、视频的二次智能分析、视频资料(包括车辆信息)的跨系统传输和应用提供了便利。
    除了智能分析的信息外,包括刷卡、RFID、传感器等在内的信息采集设备将成为SVAC监控专用信息重要来源。以刷卡为例,目前中星电子的SVAC摄像机已经可以接收来自身份证读卡器的数据,将二代身份证相关信息(身份证号码、姓名等)记录到SVAC视频流中,随同视频流一起传输、存储和呈现。利用该信息可实现“以证查人”(按身份证号码查询刷卡视频)、“以人查证”(根据刷卡视频获取画面中人员的身份证信息)等功能。类似的功能可以从身份证扩展到门禁卡、公交卡、银行卡、社保卡、火车票、登机牌等设施,覆盖各种公共场所,将视频(及出现在视频中的人员)与各类卡证信息和人员轨迹、事件紧密关联起来,为面向人员的视频监控体系建设提供了技术支撑。
    网络化、数字化和大规模联网是视频监控系统建设的重要方向,但伴随而来的安全性问题也不断增加。如何确保视频数据在传输、存储过程中的视频监控体系安全性是关键环节之一。SVAC标准定义了视频加密的技术实现和数据包格式,可支持SM系列的国密算法,为具有国家保密安全要求的各类视频监控系统提供安全保障。由于在算法在编码层面上实现,实现了“摄像机——客户端”的端到端加密,不仅提供了保密安全性能;对网络传输、存储设备没有任何额外的要求,可以保护用户已有系统建设的投资。
    SVAC标准的视频认证是一个很容易被混淆的功能,以往常和视频加密合在一起讲,让人以为是同一个东西。其实这两者有本质的区别:视频认证是对视频编码数据完整性的确认,即通过视频认证功能可以对某段视频是否被进行篡改、删除进行验证;这对于需要将视频图像作为关键证据或存档信息的业务来说提供一个强有力的技术手段。
    不过,SVAC标准中只对视频加密、视频认证功能的技术实现和数据结构等进行了描述,光有这些内容还不足于构建一个完整的视频监控安全体系。其中最大缺失的一环就是和视频加密和认证密钥(或数字证书)的管理、验证等有关的体系架构和技术实现。相关部门正在对此制定新的标准,在SVAC(GB/T25724)、GB/T28181等国家标准的基础上构建完整的视频监控信息安全体系,预计年内可以发布。
    信息技术发展日新月异,与之相关的技术标准也应与时俱进,一方面体现最新的技术成果,另一面也要满足最新的行业应用需求。作为蓬勃发展中的视频监控领域基础性标准,SVAC标准也将不断进行完善。目前相关部门、研究机构和企业正在联手开发新一代的SVAC标准;新的标准瞄准近几年行业中新出现的技术和新需求,将重点在下面两个方面取得突破:1、编码:新的SVAC标准将至少达到H.265相当的视频编码效率;即将1080P/25帧编码的视频码流控制在1~2Mbps以内;此外,新标准也将支持4K乃至更高分辨率的视频图像压缩编码。2、视频监控专用信息:当前标准中定义的数据字段内容已经远远无法满足快速发展的视频智能分析和视频应用需求;新的标准不仅将大大丰富相关的内容,还将针对各类潜在的视频应用需要定义更多的数据格式,为以视频为核心的应用大发展做好充分准备。
    当然,新的SVAC标准制将实现对当前标准的向下兼容;确保系统可以无缝升级和正常运行,充分保护用户的投资和使用习惯。
 
 
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