新闻中心
当前位置:首页 > 新闻中心 > 新闻中心

SVAC国家标准推广应用任重道远
2017-07-21

  

SVAC国家标准推广应用任重道远

  (安防市场报)

  前不久,中星微电子集团与公安部第一研究所在北京签署了《SVAC国家标准相关芯片及解决方案合作协议》。5月底,中星微电子集团和国家电网湖南省电力公司在长沙签署战略合作协议,标志着基于SVAC国家标准的视频监控核心技术在电力系统开始广泛应用。529,珠海横琴新区与中星微电子集团在珠海签署合作框架协议,"星光中国芯物联网工程--SVAC国家标准安防监控物联网芯片系统研发应用产业化"项目落户横琴新区。该项目将在横琴新区建设超大规模集成电路研发中心和安防监控物联网产业基地,在广东省及珠海市推广应用SVAC国家标准,并吸引大量海内外高层次人才参与工作。

  根据中星微电子在其官方网站发布的新闻通稿显示,随着技术的成熟发展和认可程度的不断提升,到2012年,SVAC系统及产品的潜在市场需求已达到3000亿元,而且正以每年20%的速度增长。中星微签署的以上协议不但能整合市场优势资源,集中优势,促进发展,进一步推进SVAC标准的产品、系统在视频监控领域的应用和产业化进程,而且是政府和企业凝心聚力、紧密合作的典型案例,对通过制定相关国家标准、带动高新技术产业迅速发展具有里程碑意义和重大示范作用。

  此前的音视频编码技术和标准,以MPEG系列和H.26X系列为代表一直都是国外标准为主。而SVAC标准是符合我国视频监控应用需要,具有我国自主知识产权的视音频编解码标准。面市三年来,SVAC标准有着"我国第一个适用于国家安全领域的基础信息技术--信源类国家标准"的无上荣耀,有着典型项目案例的标志性应用,也有着可期待的庞大市场需求,但其推广效果始终不如人意。

  关于SVAC历时三年出台标准

  记者从全国安全防范报警系统标准化技术委员会(SAC/TC100)公布的数据来看,涉及安防行业的5项国标分别为:GB15207-1994《视频入侵报警器》;GB20815-2006《视频安防监控数字录像设备》;GB/T25724-2010《安全防范监控数字视音频编解码技术要求》;GB/T28181-2011《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》;GB/T30147-2013《安防监控视频实时智能分析设备技术要求》。

  其中,GB/T25724-2010《安全防范监控数字视音频编解码技术要求》,即后来简称的SVAC标准。

  30余年的中国安防行业发展历程中,由于统一的行业标准的缺乏,对行业发展的影响一直较为严重。行业统一标准缺失给国内安防行业造成的发展弊端不胜枚举,结果导致不同系统的图像不能互联共享,不同厂商的图像不能互联共享,后期扩容维护异常困难,开发上层应用面临大量的开发成本。多系统互联互通、信息资源共享、安全管理、媒体传送、存储管理等许多技术没有统一到一起,严重阻碍了技术与市场的发展。有业内人士表示,2010年前后,随着数字技术的不断发展,安防视频监控市场已经进入从模拟设备向数字设备的转型期。与传统的模拟视频相比,数字视频技术的突出特点就是采用了全数字的图像、声音处理技术。随着这些数字视频系统的日益成熟和不断发展,一系列相应的数字视频监控的音视频编码标准也在迅速制定并不断得到完善。

  公安部一所相关专家在媒体记者采访时表示,从MPEG-1MPEG-4,再到H.264,中国一直都没有掌握安防视频监控数字音视频编解码标准的话语权。20073月,公安部第一研究所和全国安全防范报警系统标准化技术委员会(SAC/TC100)经过梳理分析,整理出安全防范监控视音频编解码和广电媒体视音频编解码的主要异同点,明确了安全防范监控数字视音频编解码特殊需求。SVAC标准出台前,现有的视音频编解码标准主要面向广播电视应用,对视频监控应用存在较大不适应性,呈现出对全天候、各种复杂拍摄环境下的现场还原性不佳;在压缩编码效率和声音、图像质量之间的平衡不理想;没有考虑对智能分析和机器识别的支持;缺少对监控专用信息(如绝对时间、智能分析结果等)的支持;对视音频内容的真实性、完整性和安全性保护不足等种种弊端。

  首先,统一的视音频编解码标准有利于大规模监控系统的规划和推广,促进安防监控产业快速发展;其次,具有国内自主知识产权的视音频编解码标准在信源编码这一基础层面上有效地保证了国家的安防安全,为构建完整的国内安防产业链奠定坚实基础;另外,广播电视应用中拍摄条件大多数是可控的,视音频内容还原较易实现;而视频监控的很多应用场景的拍摄条件是非受控的,如何保证监控现场的视音频信息经过编解码后高保真还原是一个很大的挑战。

  综合来说,制定符合安全防范监控报警联网系统应用需要的、具有我国自主知识产权的视音频编解码标准对社会治安防控体系的建设具有重要的意义,能显著提升安全防范监控系统的性能,解决监控视音频编码面临的实际问题。

  当时,全国安全防范报警系统标准化技术委员会(SAC/TC100)作为SVAC标准归口单位,在成立安全防范监控数字视音频编解码标准联合工作组的基础上,由公安部第一研究所、北京中星微电子有限公司担任标准工作组组长单位;协同包括产业、科研院所、大学等四十多家单位,涵盖产学研用各环节的标准工作组成员,对符合监控需求的SVAC标准及相关=配套标准制修订和宣贯,推动产业化实现做了大量工作。

  中星微电子研发副总裁邱嵩在接受记者专访时表示,公司作为SVAC标准工作组组长单位,在标准的起草过程中承担了相关领域最新技术调研和发展趋势分析、标准技术路线设计、核心方案设计和验证以及大量具体技术方案的设计验证工作,特别是从芯片可实现性的角度提出了大量技术提案并被标准采纳,并在标准参考代码设计调试方面承担了大量工作。

  20087月,SVAC标准编制工作组正式成立。

  201012月,国家标准化管理委员会发布SVAC标准批准公告。

  20111月,SVAC标准正式发布,并于当年51日起正式实施。

  "忠实于场景的高保真视音频编码"

  据公安部一所有关专家介绍,SVAC标准制定的主要思路是针对监控实际需求,以"忠实于场景的高保真视音频编码"为核心思想,解决监控视音频编码面临的实际问题;同时,借鉴融合最先进的编码技术,力图在保证视音频质量的前提下,提供较高编码效率;力求技术架构适合从简单到复杂的各种视频监控应用,并保证标准的可扩展性;最后,在同等性能的前提下,具体算法优先采用具有国内自主知识产权的方案,避免国外专利陷阱。

  而所谓"忠实于场景的视音频编码",据记者了解,则是指在编解码过程中,要尽量真实、完整的保留监控场景的信息,避免信息的损失,实现监控现场视音频内容的高保真还原,为后续的综合研判以及作为法律证据提供良好的保障。

  至于SVAC标准主要技术特点,则源自它支持高精度视频数据,在高动态范围场景提供更多图像细节、支持先进编码工具,在获得更好图像质量的同时获得更高编码效率;支持感兴趣区域(ROI)变质量编码,在网络带宽或存储空间有限的情况下,提供更符合监控需要的高质量视频编码;支持可伸缩视频编码(SVC),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)和变换音频编码(TAC)切换的双核音频编码,保证对语音和环境(背景)声音均有较好的编码效果;支持声音识别特征参数编码,避免编码失真对语音识别和声纹识别的影响;支持监控专用信息(绝对时间、智能分析结果、报警信息),便于视音频内容的有效管理和综合利用;支持加密和认证,保证监控数据的保密性、真实性和完整性。

  以在高精度视频数据中为例,监控场景图像动态范围往往很大,低精度视频数据会导致图像对比度下降、图像细节和层次丢失,造成图像原始内容的损失。而视频压缩编码支持高精度视频数据,可以保证视频编解码环节尽量少的损失图像信息,保证存储的视频数据尽可能真实、完整的保留拍摄场景的信息和图像细节,对后期的综合研判以及作为法律证据意义重大。

  按照SVAC标准中的量化方法,采用高精度视频数据不会降低编码效率,不会增加码率,采用10-bit数据同样码率下PSNR好于8-bit数据,标准的技术框架保留未来扩充至支持更高数据位宽(16-bit)的可能。

  举例来看,自然场景的动态范围很大,一般在60~70dB以上,在晴天室外情况下动态范围可达到100dB以上。而普通的图像处理或显示设备由于数据位宽的局限(数据一般为8-bit),为保证适当的动态范围,常常会降低图像的对比度,丢失图像的细节和层次,造成图像原始内容的损失和人视觉感受的下降。

  在忠实于场景的图像处理技术中,视频压缩编码可以支持高达16-bit的数据位宽,且压缩效率不受影响。因此,该技术可以保证在视频编解码环节尽量少的损失图像信息。这在视频监控应用中非常重要,可以保证存储的视频数据尽可能真实、完整的保留拍摄场景的信息和图像细节,对后期的综合研判以及作为法律证据意义重大。

  而且,高清不仅指空间分辨率的增加,也包括图像层次即数据位宽的增加。SVAC标准支持帧内4×4预测与变换、上下文自适应二进制算术编码(CABAC)等技术,在获得更好图像质量的同时也能获得更高的编码效率。

  SVAC标准是安防数字化、高清化、智能化的基础技术。SVAC标准的核心就在于其不仅针对监控实际需求,解决监控音视频编码面临的实际问题,而且还能忠实于场景的音视频编码。在保证音视频质量的前提下,SVAC标准可以提供较高的编码效率,在同等性能的前提下,具体算法优先采用具有国内自主知识产权的方案,并且具有灵活可扩展的架构。

  公安部一所副所长陈朝武曾表示,SVAC作为视频监控系统的基础标准,将为城市社会治安综合防控体系的建设提供强有力的技术支撑,一方面可以解决目前视频监控系统中音视频编解码标准不统一导致的系统难以互联互通的问题;另一方面能够针对安防特殊应用提出相适应的应对方案,解决目前视频监控领域只能采用广电标准而无法满足安防特殊需求的问题。

  推广现状SVAC标准推广尚需努力

  邱嵩告诉记者:"SVAC标准推行过程中主要面临的问题是产业链上的很多厂家观望情绪严重,参与热情不高,从而导致符合SVAC标准的相关产品供应商偏少。另外部分用户并不清楚SVAC标准可以解决现在安防系统应用中的很多难题,带来应用方式的巨大变革和突破,选用SVAC产品的意愿不强烈"

  为推广SVAC标准,早在2011825SVAC产业联盟在北京宣布成立。它是在SVAC标准颁布实施的基础上,由独立法人机构及社团组织为主体组成的非营利性社会团体。SVAC联盟的成立,加速了这一国家标准的应用推广及产业化进程,搭建安全防范视音频监控产业合作平台,构建完备的安全防范视音频监控产业链,全面提升我国安全防范视音频监控技术应用水平和产业竞争力,从而方便广大用户购买到所需的安全防范监控产品。

  记者在2011年第三期的《TC100通讯》上看到,原工信部科技司副司长韩俊曾说过,"一方面要针对目前行业、技术发展的趋势,进一步拓展新的应用领域,譬如物联网领域;并且积极推动SVAC国家标准向国际化标准迈进。另一方面,要积极推动SVAC标准的产品化、产业化,建立起完整的产业链,将技术创新与市场需求相结合来推广。"

  文章内容显示,"在国家的支持和SVAC联盟成员的共同努力下,凭借先进的技术,符合市场需求的具有竞争力的产品,以强有力的产业支撑,联盟必将实现产业链条内的上下呼应,分工合作,为SVAC国家标准的推广和应用诸如源源不断的动力。"

  201335,全国人大代表、中星微董事局主席邓中翰在两会期间提出议案,建议从国家层面推广应用安防监控SVAC国家标准,再次提醒人们关注视频监控国标的建设问题。邓中翰认为,完善安防产业的顶层设计、推行SVAC国家标准能够实现产业在国际竞争中的自主性、独立性,摆脱我国企业在核心技术上长期受制于人的尴尬局面,保证安防产业拥有健康的良性的产业基础。在今年418日,中星微电子与公安部一所的合作协议签署仪式上,邓中翰表示,在双方合作多年的共同努力和推动之下,SVAC国家标准已成为维护国家社会安全的"天网监控系统"中的一项具有独立自主知识产权和专利权的重要技术。此次合作协议的签署,将为我国视频信息安全和视频在线智能化的进一步发展,乃至超越国际现有水平打下良好的技术基础。公安部一所党委书记王刚也指出,此举将加速安全防范监控数字视音频编解码(SVAC)国家标准的产业化进程,加强推进智能视频监控系统安全应用,进一步提升我国安防视频监控技术水平。

  据邱嵩介绍,长期以来,中星微积极向用户和使用单位推广介绍SVAC标准,例如和十几个省公安厅,上百家地市公安局的科技信通部门进行了SVAC标准的技术交流,产品和解决方案演示和测试;并和有志于此的近百家行业公司展开符合SVAC标准的产品和系统的开发合作,其中有前端厂商,系统平台厂商以及集成解决方案厂商,目前多数主流厂商都推出了SVAC产品,并取得公安部25724符合性测试报告。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近百个,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。在实际的应用中,去年930日,中星微电子宣布,其子公司中星电子已获得一个安全防范监控数字视音频编解码(SVAC)技术解决方案订单,价值约为900万美元。中星电子在四川省资阳市的监控网络项目中成功竞标。这一项目基于SVAC技术,而中星电子将与中国联通一同部署网络。网络的主要用途为公共安全,项目总支出约为1450万美元,而中星电子在其中占约900万美元。这一系统将由遍及全市的数百个监控站组成,项目建设预计将于当年年底完成。据中星微电子透露,截至目前,中星微电子接到的基于SVAC标准的解决方案订单,以订单金额总计超过10亿。

  尽管SVAC标准让人有些"不明觉厉",但在推广工作的实际执行过程中显得不那么"高大上"。记者随机采访了两家SVAC联盟成员企业,其相关市场部宣传负责人均表示无法提供公司与SVAC联盟相关的更多信息。

  深圳市东方威视科技有限公司总经理顾苏通向记者反馈道,尽管SVAC标准出台三年,但在他实际的检测巡访过程中,发现企业对SVAC标准的认可度还不是很高,一部分人仍持观望态度。

  据记者了解,SVAC国标出台至今,真正采用SVAC标准的企业却并不多,企业按SVAC标准研制的产品还屈指可数,除了参与起草标准的那几家企业外,别的企业几乎看不到这方面的产品或技术出现。

  邱嵩告诉记者:"SVAC标准推行过程中主要面临的问题是产业链上的很多厂家观望情绪严重,参与热情不高,从而导致符合SVAC标准的相关产品供应商偏少。另外部分用户并不清楚SVAC标准可以解决现在安防系统应用中的很多难题,带来应用方式的巨大变革和突破,选用SVAC产品的意愿不强烈。所以当务之急一方面是加强SVAC标准推广及产品应用的顶层设计,从战略层面上推动;另一方面是加快试点示范项目的建设,把SVAC标准的技术优势和方案优势清晰完整的呈现出来,并广泛宣传,让广大用户认识到SVAC标准能够解决他们面临的诸多实际问题,让安防监控联网系统更加好用。"

  邓中翰表示,"如果能得到国家支持,明确SVAC国家标准的应用时间表,将会引导国内乃至国外企业纷纷响应,我国相关产业也有望在较短的时间内形成规模,并在国际竞争中逐渐取得优势。"也有业内人士指出,如果国家统一部署,制定推行SVAC标准的时间表,将有利于厂商和用户的积极投入,也会给中国安防产业发展带来更多机遇;但如果国家对标准的推广采取摇摆的态度,等产业链成熟厂商才进入,否则就观望,这不利于标准的推广应用。

  SVAC标准与GB/T28181相互配合、共同应用

  每每提到SVAC标准,很多人会很容易将其与GB/T28181联系起来。

  平安城市的发展已经初具规模,不少城市已经迎来第二波安防系统的更新换代。平安城市的推进除了得益于国家经济水平的提高之外符合安全防范视频监控技术的新标准也起到了重要的作用。201261,公安部发布了《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》,即GB/T28181标准。这标志了平安城市视频监控系统的发展已经趋向于规范化、高效化,并且在规划层有了标准可依。

  去年此时,GB/T28181的大宣贯火遍大江南北。它被冠之以"全国视频大联网的顶层设计"。安徽创世科技有限公司华南区负责人马立群谈到,GB/T28181协议已有很多公司在积极实现,它的开放性也很好。该协议可以让高清视频和现有系统更加兼容,但具体到细节上,还有一些需要完善的地方。比如,在OSD标准、视频分析等方面没有涉及到;在视频码流部分,当前采用的H.264PS流的兼容性和可扩展性尚显不足。在标准中,也明确提到"联网系统中视频压缩编解码和音频编解码应符合附录J的相关要求,采用视频编解码标准H.264/MPEG-4,在适用于安防监控的SVAC标准发布后,优先采用适用于安防监控的SVAC标准"。这也说明当前采用的视频编解码的标准将来会进行完善和改进。

  邱嵩分析称,SVAC标准(GB/T25724)GB/T28181一个是视音频编解码技术标准,一个是联网系统协议技术标准,二者处于技术体系的不同层面,并不矛盾。"相反二者是相互衔接、相辅相成的关系。GB/T28181规范了传输交互的协议,SVAC标准规范了传输交互的内容,两者结合才能保证安防监控联网系统实现真正的互联互通。在GB/T28181标准中明确规定联网系统中视频压缩编解码和音频编解码'应优先采用GB/T25724-2010'(SVAC标准)。事实上,在实际应用推广中,这两个标准往往是作为一个组合体被采用。因此二者不存在'博弈'的关系,而是相互配合、共同应用和发展。"

  在平安城市招标过程中,已经开始将GB/T28181作为标准要求,但SVAC标准出现在招标要求之中的时候相对来说要少很多。这一点已开始改变。记者了解到,随着设备和应用的不断增加,设备和系统建设的时间、型号、制式、规格等存在着很多地不一致,导致视频图像信息在联网共享、传输存储、深化应用等方面存在安全隐患,联网及图像编码等技术亟需有国家标准的统一。

  经公安部批复,广东省已经正式成为我国首个SVAC国家标准先行示范省。记者从广东安防协会获悉,为了贯彻省综治办、省公安厅等主管部门的要求,今年内广东省重点工程将全面应用符合SVAC标准的摄像机产品,广东省SVAC标准的宣贯和推广工作近期也将在全省范围内全面铺开。广东省安防协会将作为主要协助机构全力配合此项工作。