SVAC系列芯片帶來的優(yōu)勢

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作者:江浩賓

2015-08-17 16:53:24

摘自:CPS中安網(wǎng)

SVAC系列芯片擁有著從根本上保證國防建設(shè)安全自主知識產(chǎn)權(quán)以及傳統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)無法比擬的技術(shù)創(chuàng)新的雙重優(yōu)勢。CABAC編碼技術(shù):采用幀內(nèi)4x4預(yù)測與變換、上下文自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼(CABAC)等技術(shù)提高編碼效率,不但能提高更好圖像質(zhì)量,還能實(shí)現(xiàn)更高的編碼效率。

SVAC標(biāo)準(zhǔn)由公安部、工業(yè)和信息化部聯(lián)合制定,是一套不針對廣播電視需求制訂的,適應(yīng)于視頻監(jiān)控應(yīng)用的視音頻編解碼技術(shù),即GB/T25724-2010 《安全防范監(jiān)控?cái)?shù)字視音頻編解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(簡稱SVAC,Surveillance Video and Audio Coding)。SVAC標(biāo)準(zhǔn)自2011年5月1日正式實(shí)施至今,推行之路曲折前行,很多企業(yè)對SVAC已不感到陌生,并通過接觸了解,漸漸發(fā)現(xiàn)SVAC獨(dú)有的技術(shù)優(yōu)勢及其利潤點(diǎn)所在。由發(fā)布初期的眾人持觀望之態(tài),到如今全國各地不少企業(yè)的紛紛響應(yīng),SVAC相應(yīng)產(chǎn)品如雨后春筍涌向市場,甚至SVAC標(biāo)準(zhǔn)已被作為某些政府項(xiàng)目投標(biāo)的硬性指標(biāo)。產(chǎn)品各種類型也不斷的呈現(xiàn),如:高清槍形攝像機(jī)、高清半球攝像機(jī)、高清智能球攝像機(jī),以及相應(yīng)的平臺管理軟件、NVR存儲服務(wù)器、高清解碼服務(wù)器等一系列基于SVAC標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,其芯片技術(shù)正不斷完善并日益成熟。SVAC系列芯片擁有著從根本上保證國防建設(shè)安全自主知識產(chǎn)權(quán)以及傳統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)無法比擬的技術(shù)創(chuàng)新的雙重優(yōu)勢。

  自主知識產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢

“安全化”問題,讓人們不得不對安防行業(yè)引起重視和反思,反思在安防領(lǐng)域人們追求飛躍式發(fā)展,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、高清化、智能化的今天,我們采用的都是國外技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),對國防建設(shè)埋下很大的安全隱患。因此,國家自主研發(fā)的SVAC標(biāo)準(zhǔn)更適合國防建設(shè)。

首先,國家自主知識產(chǎn)權(quán)的視音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn),從信源碼基本層上徹底擺脫國外技術(shù)的制約,避開國外眾多專利陷阱,保證國防領(lǐng)域的信息安全,使安防監(jiān)控長遠(yuǎn)發(fā)展再無后顧之憂,有利于安防監(jiān)控行業(yè)整體的健康發(fā)展。

其次,客觀上在SVAC標(biāo)準(zhǔn)問世之前,國內(nèi)外的安防監(jiān)控采用的標(biāo)準(zhǔn)都是針對廣播媒體方面的應(yīng)用,沒有專門針對安全防范監(jiān)控應(yīng)用的視音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn),其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系過于分散,企業(yè)廠商前端技術(shù)參差不齊,難以實(shí)現(xiàn)便捷的互聯(lián)互通,在聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用方面存在很大困擾,所以目前流于市面的傳統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)并不適用于安防行業(yè)領(lǐng)域,對整個(gè)安防監(jiān)控的發(fā)展具有一定的局限性,阻礙監(jiān)控系統(tǒng)大規(guī)模的規(guī)劃及推廣,不利于國家信息安全的建設(shè)。SVAC標(biāo)準(zhǔn)更適用安防監(jiān)控,全網(wǎng)統(tǒng)一采用,上述問題自然迎刃而解。

另外,SVAC標(biāo)準(zhǔn)作為國際上唯一出現(xiàn)的專用于安防領(lǐng)域的視音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn),有利于實(shí)現(xiàn)在國際安防領(lǐng)域技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的突破,讓國家的自主研制技術(shù)走向世界,擴(kuò)大創(chuàng)新技術(shù)的影響范圍,對提高維護(hù)我國安全防范與建設(shè)能力具有深遠(yuǎn)意義。

  SVAC的技術(shù)優(yōu)勢

除了自主知識產(chǎn)權(quán)以生俱有的國防建設(shè)優(yōu)勢外,SVAC標(biāo)準(zhǔn)主要具有已在行業(yè)熟知的八大創(chuàng)新技術(shù)優(yōu)勢:

高精度視頻數(shù)據(jù):普通編碼是8比特視頻壓縮編碼,視頻數(shù)據(jù)精度低,往往在高動(dòng)態(tài)大范圍場景,導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降,圖像細(xì)節(jié)不足以及關(guān)鍵信息的丟失等。相比普通編碼技術(shù),SVAC采用10比特編碼,采用10-bit數(shù)據(jù)同樣碼率下峰值信噪比大于8-bit數(shù)據(jù),更適用于高動(dòng)態(tài)場景,適應(yīng)更大的動(dòng)態(tài)范圍,能在高動(dòng)態(tài)范圍場景還原更真實(shí)的圖像細(xì)節(jié),提供更多的圖像信息,降低編解碼環(huán)節(jié)的圖像信息損失,確保視頻數(shù)據(jù)盡可能真實(shí)完整,尤其對后期視頻處理和智能分析應(yīng)用非常重要。

CABAC編碼技術(shù):采用幀內(nèi)4x4預(yù)測與變換、上下文自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼(CABAC)等技術(shù)提高編碼效率,不但能提高更好圖像質(zhì)量,還能實(shí)現(xiàn)更高的編碼效率。

感興趣區(qū)域(簡稱ROI ,Range Of Interest,)變質(zhì)量編碼:在網(wǎng)絡(luò)帶寬或存儲空間不足的情況下,提供更符合監(jiān)控需要的高質(zhì)量視頻編碼。碼率受限,對ROI部分優(yōu)先采用高碼率,以保證受關(guān)注區(qū)域的圖像質(zhì)量。對于非ROI部分,則作為一個(gè)背景區(qū)域,運(yùn)行低碼率或不編碼,以便適應(yīng)帶寬的傳輸要求。 ROI功能大幅度降低高清視頻碼流,在一定程度上降低了網(wǎng)絡(luò)傳輸和存儲的壓力,筆者粗略的做了一個(gè)小測試:用同一支1080P的SVAC槍機(jī),對著前方一個(gè)不停循環(huán)的動(dòng)態(tài)畫面錄像一分鐘,然后再設(shè)置畫面的一半?yún)^(qū)域?yàn)镽OI,同樣錄像一分鐘。這兩個(gè)錄像下來的內(nèi)存大小分別為28.7M和8.1M,前者的資源占用率為后者將近四倍,由此可見,在網(wǎng)絡(luò)資源不充足或碼率受限的運(yùn)行情況下, 對感興趣區(qū)域采用ROI功能,既保證感興趣區(qū)域的圖像質(zhì)量,又提高監(jiān)控資源利用率。此外,ROI功能亦可與智能分析結(jié)合,發(fā)揮更大的作用,比如能更好地應(yīng)用在人臉識別或車牌識別領(lǐng)域,甚至可嘗試用在異物偵測領(lǐng)域。

可伸縮視頻編碼:可伸縮視頻編碼(簡稱SVC,Scalable Video Coding,也叫可擴(kuò)展視頻編碼),是視頻編碼技術(shù)的一種。簡而言之,就是把視頻分割成多個(gè)不同的編碼流層(一個(gè)基礎(chǔ)層和多個(gè)增強(qiáng)層)?;A(chǔ)層使用低碼率,提供最基本的碼流;增強(qiáng)層由不同數(shù)量的SVC層數(shù)組成,接收層數(shù)越多,視頻質(zhì)量越高。跟目前廣泛應(yīng)用的雙碼流相比,SVC只傳輸一種碼流,不同的碼流層得到不同質(zhì)量、分辨率和幀率的編碼視頻流,可應(yīng)用于多種不同的領(lǐng)域,常見有高清電視、網(wǎng)絡(luò)電視、移動(dòng)電視等領(lǐng)域,網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí),因不同網(wǎng)絡(luò)帶寬和存儲空間差異很大,可以根據(jù)不同的接收對象或不同網(wǎng)絡(luò)連接情況選擇轉(zhuǎn)發(fā)不同的圖像層,匹配相對合適的分辨率和傳輸碼率,確保視頻畫面隨時(shí)流暢清晰,具有更高的網(wǎng)絡(luò)靈活性及存儲適應(yīng)性。比如,對于使用移動(dòng)客戶端監(jiān)控的用戶,圖像的流暢度是首要的,因無線網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定性及傳輸帶寬限制,轉(zhuǎn)發(fā)基本層就是最為合適。SVC功能亦可與智能分析結(jié)合應(yīng)用,當(dāng)發(fā)生異常事件解發(fā)報(bào)警聯(lián)動(dòng),視頻或錄像啟用高分辨率層次,反之則采用低分辨率層次,占用更少的資源,實(shí)現(xiàn)監(jiān)控資源利用最大化。

雙核音頻編碼:代數(shù)碼書激勵(lì)線性預(yù)測(ACELP)和變換音頻編碼(TAC)切換的雙核音頻編碼,相較于全帶編碼技術(shù),能節(jié)省近半的碼率,確保編碼對人的語音和環(huán)境(背景)聲音均獲得較好的效果。

聲音識別特征參數(shù)編碼:主要為了避免編碼失真對語音識別和聲紋識別的影響。

監(jiān)控專用信息:監(jiān)控專用信息(如:絕對時(shí)間、地理位置、智能分析、特殊監(jiān)控事件類型及參數(shù)等)通過專門的語法與視音頻編碼一起傳輸和存儲,可按需選擇是否顯示,信息都可嵌入到編碼,在未解碼的情況下,如要調(diào)看某方面的監(jiān)控視頻,只需輸入關(guān)鍵信息便可調(diào)用相關(guān)的視頻段,針對性提取解碼、便于檢索、快速查詢,實(shí)現(xiàn)對視音頻數(shù)據(jù)的綜合管理與應(yīng)用。特別在如今大數(shù)據(jù)時(shí)代,如何能在海量的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確快速提取出所需的關(guān)鍵信息顯得尤為重要。

加密和認(rèn)證:隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,信息加密技術(shù)早就備受關(guān)注,已成為客戶一個(gè)不可忽視的購買點(diǎn)。SVAC標(biāo)準(zhǔn)定義了加密和認(rèn)證接口及數(shù)據(jù)格式,不但確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性、完整性、安全性,還統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式。既可以解決目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)中視音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一導(dǎo)致的系統(tǒng)應(yīng)用難以互聯(lián)互通的問題,又充分考慮到技術(shù)發(fā)展帶來更高性能的加密和認(rèn)證方式,具有很大的擴(kuò)展靈活性。簡單來說,經(jīng)過加密的實(shí)時(shí)視頻或錄像視頻,無法直接觀看,需要輸入正確的認(rèn)證數(shù)據(jù),方可解密以觀看實(shí)時(shí)視頻或錄像視頻。

結(jié)束語

綜上所述,SVAC系列芯片擁有著國家自主知識產(chǎn)權(quán)以及傳統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)無法比擬的技術(shù)創(chuàng)新的雙重優(yōu)勢,在國際上嘗屬首創(chuàng)針對的安防領(lǐng)域的音視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)。我們拭目以待SVAC標(biāo)準(zhǔn)將能發(fā)揮自身獨(dú)有的優(yōu)勢。

【作者單位:廣東迅通科技股份有限公司】

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