SVAC标准在视频监控领域的应用

近几年来，视频监控的应用可以说无处不在，个人家院、商业店铺、公司产线、学校医院等各个场所，只要涉及到安全防范的地方视频监控就成为了首选。同时公安机关将视频监控作为一种新型的社会管理方式积极的应用于工作中，利用视频监控提升公安机关“打、防、管、控、整治、服务”的立体化防控能力。需求催生市场，视频监控行业的发展如雨后春笋，厂家数量与产品型号多样，产品的更新换代快速。然而，令现在很多安防厂家和系统集成商非常头疼的问题是，由于缺乏统一的标准，各个厂家的网络前后端设备无法实现方便的互联互通，对于产品的选择、大型平台搭建、跨项目跨平台的视频资源整合都形成了极大的难度。在这样一个背景下，SVAC国家标准的制定解决了目前视频监控系统由于信源编码标准不统一导致的难以互联互通的问题，促进了视频监控市场的发展，更满足用户选择个性化的产品而不必担心兼容问题。

SVAC标准概述

SVAC标准是由我国公安部提出，公安部和工业和信息化部联合制定的国家标准GB/T 25724-2010《安全防范监控数字视音频编解码技术要求》（英文名称Technical specification of surveillance video and audio coding，简称：SVAC或SVAC标准），经国家质量技术监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会批准发布。

SVAC标准的技术特点

SVAC标准是针对安全防范监控中最基础、最主要的信息—视音频数据的技术标准，以安全防范行业的实际需求为导向，以忠实于场景为核心思想，充分借鉴国内外在视音频编解码技术方面的最新研究成果，在实现视音频编解码通用技术基础上精心设计满足安防监控特定需求的技术内容，并充分考虑相关芯片、产品及系统的可实现性。SVAC标准的主要技术特点是：1.安全性。在案发事件等特定监控场景，安全防范监控视音频资料（包括传输和录像）应该具有安全性、完整性和非否定性。2.实时性。视频监控联网系统应用，要求视音频源经编码、传输、解码到显示端应该具有足够小的延时，以满足实时监控的需要；支持多码流快速切换。3.智能接口。在实时视频编码的同时，支持提取运动目标的基本信息（如移动侦测、目标跟踪等）。在实时音频编码的同时，支持提取声纹信息。可为智能视音频分析应用系统提供更准确的原始特征信息参数，为公安破案、语音识别、人车识别、视频快速检索等视音频信息资源的有效利用奠定技术基础。4.码率动态调整（ROI）。区分前景背景，对感兴趣区域（运动目标、人脸、车牌、禁区、可疑目标等）进行动态码率调整，以保证监控关注图像的高质量，并有效降低传输、存储系统资源。5.全天候监控适应性。视频监控的全天候工作特性，要求视频编解码算法能适应白天、夜晚、雨、雪、雾等多种环境，尤其在较恶劣现场环境中拍摄的视频应对场景具有良好的忠实度。

SVAC标准的技术创新

SVAC标准是在安防监控应用的视音频编解码特殊要求和实现手段上提出多项技术创新的，如支持高精度可扩充的视频数据编码、上下文自适应二进制算术编码达到更好图像质量与更高编码效率的平衡、支持感兴趣区域的变质量编码、支持可伸缩视频编码以及支持安防监控专用信息、支持数据安全保护、声音识别特征参数编码、面向声音异常事件的变质量编码等技术，满足当前我国各行业、各领域广泛开展安全防范监控联网建设的迫切需要，特别是公安实战应用中对视频图像“忠实于现场”的特定需求。

与H.264标准的比较

H.264标准是由国际电信联盟ITU与国际标准化组织ISO联合定义的视频编解码技术标准，主要应用于广电和互联网领域，技术上比较成熟，所以视频监控领域的很多产品也采用了此标准。H.264标准的最显著优势是具有很高的数据压缩比率，对传输带宽和硬盘存储空间的要求降低。但随着网络传输带宽的不断提高，存储成本的降低，同时多数视频监控产品仅支持H.264标准中最简单、最基础的功能集合，H.264标准用在视频监控产品上的优势也在逐渐淡化。

H.264标准起初是为用在广电领域的，在制定的时候没有特别把安防视频监控的需求考虑进去，在安防视频监控领域更没有成熟的应用，对一些视频监控应用的特殊需求支持存在不足。而SVAC标准正是旨在解决安全防范视频监控领域独特要求的技术标准，更具有针对性，更符合安防视频监控应用的需要。

与异构平台对接的实现

作为SVAC国家标准先行示范省的广东，其省公安厅组织省视频办、视频图像智能分析与应用技术公安部重点实验室、公安部第一研究所等单位相关技术人员到视频监控技术应用相对成熟的地市进行了实地测试。此次实验主要是对社会治安视频监控系统后端平台与前端SVAC设备性能指标、功能支持方面进行测试。

实验采用的客户端配置环境为：OS版本为Windows XP sp3，CPU为Intel core i7，内存为3.40G，显卡为Intel HD Graphics。前端设备为中星微电子公司提供的采用了SVAC国家标准的摄像枪，型号为VS-IPC6091HC20。将前端摄像枪设备的视频接入东方网力平台，实际测试其设备的音频功能、ROI设置功能、视频加密与解密功能、实时视频时延性能、回放响应时延性、PTZ时延性能、闪屏现象等方面。

通过测试我们得到结论如表1所示。

不同视频编解码标准实际应用的对比

实验前端设备为50路的高清摄像枪，其中25路高清图像的编解码采用SVAC标准，另25路高清图像的编解码采用H.264标准，平台为东方网力的视频监控平台，通过视频专网传输。实验周期为30天，对采用不同视频编解码标准的50路图像的画质（包括白天和晚上）进行观察对比。实验的结果如表2所示。

表1

表2

从实验的统计结果来看，两种视频编解码标准在白天的效果无论从画面清晰度、流畅度还是色彩效果都具有较高的保真度。晚上的效果在画面色彩与夜景效果方面有所不同。相比采用H.264标准下的画面色彩没有明显的色差，采用SVAC标准的图像画面色彩有轻微偏红的色差现象。两者在夜景效果上都存在噪声明显的现象。总体来看，两种标准下的图像质量相当。虽然当前采用H.264标准仍然是主流，但从众多产品采用的H.264标准大多是简单集合来看，在视频编解码中采用专为视频监控领域研发的SVAC标准更符合视频监控领域未来的发展趋势。

小结

SVAC是我国为了满足监控数字视频传输、存储和播放等视频监控领域应用对运动图像压缩日益迫切的需求，根据监控视频特性制定的一个国家标准。在视频监控领域的推广应用对用户、商家以及整个安防体系的建设具有重要而深远的意义。同时在安防领域的音视频编解码标准目前在国际上尚属空白，SVAC标准的制定有利于在安防领域实现向国际标准的突破。