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1、SVAC标准介绍,标准号：GB/T 25724-2010发布日期：2010年12月23日实施日期：2011年05月01日,1,SVAC标准的主要技术特点,SVAC标准制订的必要性和主要思路,SVAC标准基本情况介绍,2,SVAC标准基本信息,标准名称中文：安全防范监控数字视音频编解码技术要求英文：Technical Specification of Surveillance Video and Audio Coding（SVAC）标准归口单位全国安全防范报警系统标准化技术委员会（SAC/TC100）标准工作组名称安全防范监控数字视音频编解码标准联合工作组标准工作组组长单位公安部第一研究所、北京
2、中星微电子有限公司标准工作组成员包括产业、科研院所、大学等四十多家单位，涵盖产学研用各环节标准工作组工作范围符合监控需求的SVAC标准及相关配套标准制修订和宣贯，推动产业化实现,3,SVAC工作组成员单位,4,SVAC标准制定大事记,2007 年3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。2007 年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（SVAC）应归口于SAC/TC100，由两部委共同
3、领导制定。2008 年5月，原公安部科技局、工业和信息化部科技司正式明确成立联合工作组意向。2008 年7月，SVAC标准编制工作组正式成立。2008 年9月，SAC/TC100组织召开SVAC征求意见稿草案专家论证会，专家组一致认为，该征求意见稿先进、合理、可行。2009 年1月，SAC/TC100组织召开SVAC征求意见稿论证会，来自24家科研机构、大学和企业的专家代表参加会议，一致通过征求意见稿。2009 年8月，SAC/TC100组织召开SVAC送审稿论证会，来自29家科研机构、大学和企业的专家代表参加会议，一致通过送审稿。2009 年10月，SAC/TC100组织召开SVAC送审稿专
4、家评审会，专家组一致通过送审稿。2009年12月，SAC/TC100向公安部提交SVAC报批稿。2010年2月，公安部向国家标准化管理委员会提交SVAC报批稿。2010年8月，国家标准化管理委员会主任办公会审查通过SVAC报批稿。2010年12月23日，国家标准化管理委员会正式发布SVAC标准批准公告。,5,SVAC标准制定大事记,6,SVAC标准的主要技术特点,SVAC标准制订的必要性和主要思路,SVAC标准基本情况介绍,7,SVAC标准制定的必要性,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
5、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,8,SVAC标准制定的主要思路,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，提供较高编码效率技术架构适合从简单到复杂的各种视频监
6、控应用，并保证标准的可扩展性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,9,SVAC标准制定的知识产权说明,从技术组成看，SVAC标准包括视音频编解码通用技术部分和满足安防监控特定需求的特定技术部分。对于通用技术部分，国际视音频编解码标准H.264、AMR-WB+和国内视音频编解码标准AVS都涉及到该部分技术。SVAC标准在编制过程中，充分汲取了前者解决专利问题的成功经验，通过采用非专利技术、回避设计、构建标准专利池等方式解决专利问题。另一方面，SVAC标准编制组还积极与标准中可能涉及到的专利的专利权人进行了积极沟通，达成获得优惠专利许可的协商共识，妥善解
7、决了SVAC标准通用技术部分的专利问题。在通用技术部分专利风险可知、可防、可控的情况下，SVAC标准编制组新面临的，也是最核心的专利问题为：SVAC标准编制中，体现标准核心技术特点的技术方案，即SVAC最具创新性的技术点上是否存在专利侵权风险。针对上述问题，SVAC标准编制组对体现SVAC标准安防监控领域特殊需求的16个技术点分别拟定检索策略，进行了全面专利检索和相关性分析。分析结果显示，体现SVAC标准主要技术特点的技术方案上涉及的专利绝大部分由成员单位拥有，且成员单位均已按照SVAC知识产权管理办法的规定作出了加入SVAC专利池的许可承诺。因此，SVAC标准的特定技术部分的专利风险是可控的
8、。,10,SVAC成为国家强制标准的趋势和意义1,国家安全需要、国家强制性标准文件要求：强制性国家标准管理规定第一章第三条：为保障国家安全，保护人身健康和安全，保护动植物生命和健康，保护环境，防止欺诈，满足国家与社会公共管理的需求，需要在全国范围内统一的下列要求，制定强制性国家标准：有关国家安全的技术要求；保护人身健康和安全的要求；产品及产品生产、包装、储存、运输、销售和使用中的安全、卫生、环境保护等技术国家安全与国家公共管理，是一个国家最重要和最重视的方面。目前为推荐性国家标准的SVAC标准具有成为强制性标准的条件，能为国家安全提供技术基础保证，不受国外控制，防止国际敌对势力对安防领域的渗透
9、。,11,SVAC成为国家强制标准的趋势和意义2,社会现状及行业发展十分需要SVAC国家标准成为强制性标准 公安部将强制性要求视频监控网络采用新标准，通过推进和完善城市报警与监控系统网络建设工作，采取一些强有力的措施来解决标准不统一和联网能力、网络覆盖不足等问题，加速SVAC标准的推广应用。可以解决目前视频监控系统中视音频编解码标准不统一导致的系统难以互联互通的问题；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。这样将不仅从视频监控应用效果上获得改善和提高，还能支持推动我国自主创新、加快安防产业结构升级、提高我国安防产业核心竞争力，
10、促进安防产业链完善和产业结构升级具有深远的影响和意义。,12,SVAC成为国际标准的趋势和意义,国际空白： 目前国际还是国内，都没有一个统一的针对安全防范监控应用的基础编解码标准。当前能够使用的国内外编解码标准主要都是针对广播电视和大众娱乐方面的应用，在安全防范领域直接采用具有很大的不适用性。国家标准化管理委员会的强力推动： 国标委非常重视这个统一安防行业基础编码的国家标准，于2010年下半年指导成立专门的“国际标准推进小组”，力争将SVAC标准推荐为具有国际影响力的国际标准。国内安防产品及工程承包出口量巨大： 目前我国是世界上最大的安防产品生产国，安防产品及工程承包出口量非常大，支持SVAC
11、国家标准的产品及解决方案，会对世界安防行业产生积极的影响。国际化影响： 拥有中国国内自主知识产权的SVAC标准成为国际标准，将极大地提升中国企业的竞争力和影响力。,13,SVAC标准的主要技术特点,SVAC标准制订的必要性和主要思路,SVAC标准基本情况介绍,14,SVAC标准主要技术特点简介,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
12、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），便于音视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,15,SVAC标准主要技术特点支持高精度视频数据,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；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
13、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（如16-bit）的可能；,16,SVAC标准主要技术特点支持先进编码工具,在获得更好图像质量的同时获得较高编码效率采用CABAC获取更高编码效率上下文自适应二进制算术编码（CABAC）是一种先进高效的熵编码技术大量研究结果表明，CABAC比VLC有更高的编码效率（减小码率约10%）采用Intra4x4以更好地保持图像细节在采用8x8预测和变换的基础上，增加
14、帧内4x4（Intra4x4）预测和变换，更好地保持图像细节 大量测试结果表明，采用Intra4x4可以有效降低细节丰富、边缘锐利区域附近的噪声,17,SVAC标准主要技术特点感兴趣区域（ROI）变质量编码,监控应用中，通常总是对场景中的某些区域更关心感兴趣区域（Regions of Interest : ROI）； 图像被分为若干个ROI区域和一个背景区域，在网络带宽或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；每个ROI的图像质量分别控制，支持ROI部分比非ROI部分采用更高码率（图像质量更好）；码率受限时，优先降低非ROI部分的码率，支持非ROI部分图像可丢弃或不编
15、码，以适应传输带宽的要求；,18,ROI图像质量控制示例,全图统一编码（码率120kbps）,人脸区域ROI图像质量增强（码率120kbps）,19,可伸缩视频编码SVC,可伸缩视频编码（Scalable Video Coding）通过对视频数据的分层次压缩（分为基本层和增强层），一个编码器可以输出不同分辨率/帧率/质量的多个编码视频流SVC主要包括：空间SVC（Spatial SVC）时间SVC（Temporal SVC）质量SVC（Quality SVC）,编码器,视频流,基本层,增强层1,增强层N,解码器A,解码器B,基本质量视频流,增强质量视频流,20,空间可伸缩视频编码SVC,基本层
16、由低分辨率编码图像构成，对基本层单独解码可以获得一个低分辨率的视频序列对基本层和增强层联合解码可以获得高分辨率的视频序列空间SVC比简单的双码流具有更低的总体码率,空间可伸缩编码的多层结构,增强层,基本层,21,可伸缩视频编码SVC应用示例更好的网络适应性,存储设备,解码设备,客户端,SVC基本层码流S,WiFi/3G,WiFi/3G,SVC基本层码流S,SVC基本层+增强层码流S,网络,显示设备,移动客户端,摄像机,SVC基本层+增强层码流S,SVC基本层+增强层码流S,22,SVC应用示例：更好的存储适应性,23,发生异常事件（行人横穿马路）,最多存储1个月数据,可以存储2个月甚至更长时间数据,ACELP和TAC切换的双核音频编码,低频信号采用ACELP和TAC双核编码 ACELP适合语音信号编码TAC适合环境或背景声音编码高频信号采用BWE编码 利用低频解码信号和极少高频参数来重建高频信号，同全带编码技术相比，可以节省近50%码率,
