在安防行業(yè)，H.26X國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)作為業(yè)界主流，有其得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)近年來(lái)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的SVAC國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也為城市社會(huì)治安綜合防控體系的建設(shè)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。行業(yè)的特殊需求和戰(zhàn)略意義，決定了制定這樣一個(gè)可自主控制的安防音視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)，既可以擺脫國(guó)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)目前存在的各種專利陷阱，提高系統(tǒng)的安全性，也有利于國(guó)內(nèi)視頻監(jiān)控市場(chǎng)的良性、健康發(fā)展。

從模擬技術(shù)到數(shù)字技術(shù)：視頻處理技術(shù)的回顧

　　模擬技術(shù)

模擬技術(shù)作為最早出現(xiàn)的一種視頻處理技術(shù)，已經(jīng)應(yīng)用了幾十年的時(shí)間。最典型的就是黑白電視機(jī)和早期的彩色電視機(jī)，其電視顯示的原理主要是把模擬的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為圖像。視頻由連續(xù)的圖像幀構(gòu)成，圖像幀由連續(xù)的點(diǎn)構(gòu)成，對(duì)熒光屏上的一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行逐行（或隔行）掃描，掃描完整個(gè)屏幕之后，就會(huì)形成一幅圖像。20世紀(jì)六七十年代，模擬電視主要技術(shù)參數(shù)確立，然而由于相關(guān)理論和技術(shù)的缺陷，在模擬領(lǐng)域，無(wú)論怎樣更新、改進(jìn)硬件結(jié)構(gòu)，電視所應(yīng)有的功能和聲像質(zhì)量都遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到人們預(yù)想的要求。

數(shù)字技術(shù)

視頻領(lǐng)域全面的、根本性的變革，這一歷史使命是由數(shù)字技術(shù)引起的。20世紀(jì)80年代，德國(guó)出現(xiàn)了數(shù)字電視接收機(jī)，從而揭開(kāi)了數(shù)字電視的序幕。事實(shí)上數(shù)字圖像處理技術(shù)源于20世紀(jì)20年代，當(dāng)時(shí)通過(guò)海底電纜從英國(guó)倫敦到美國(guó)紐約傳輸?shù)囊粡堈掌捎昧藬?shù)字壓縮技術(shù)。數(shù)字技術(shù)的發(fā)展歷史并不長(zhǎng)。盡管在全球數(shù)字化尚未實(shí)現(xiàn)的今天，模擬技術(shù)仍在一定的領(lǐng)域內(nèi)使用，但不可否認(rèn)的是，數(shù)字技術(shù)不僅改變了視頻處理技術(shù)，更是改變了人們的思維方式。

數(shù)字圖像處理，即用計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行處理，數(shù)字化后的圖像可以看成是存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的有序數(shù)據(jù)。數(shù)字圖像處理技術(shù)可以幫助人們更客觀、準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)世界，通過(guò)圖像增強(qiáng)技術(shù)，可以使模糊甚至不可見(jiàn)的圖像變得清晰明亮;另一方面，通過(guò)數(shù)字圖像處理中的模式識(shí)別技術(shù)，可以將人眼無(wú)法識(shí)別的圖像進(jìn)行分類處理。通過(guò)計(jì)算機(jī)模式識(shí)別技術(shù)可以快速準(zhǔn)確的檢索、匹配和識(shí)別出各種東西。目前，數(shù)字技術(shù)不僅在日常生活中得到了廣泛的應(yīng)用，而且在國(guó)計(jì)民生休戚相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域，也發(fā)揮著巨大的作用。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)統(tǒng)一的整體，其中涉及監(jiān)控體系的多個(gè)環(huán)節(jié)，包括前端的視頻采集，中間的視頻傳輸，以及后端的存儲(chǔ)、顯示、分析和聯(lián)動(dòng)等。傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)基于傳統(tǒng)TV線纜技術(shù)，依靠大量人力監(jiān)視多個(gè)攝像頭來(lái)觀察可疑活動(dòng)或者進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，這無(wú)疑會(huì)耗費(fèi)大量人力物力，其效果也可能會(huì)打折扣。數(shù)字技術(shù)可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題。前端攝像機(jī)作為獲取視頻的源頭，其重要性不言而喻。從模擬機(jī)時(shí)代單純的、圖像原封不動(dòng)的視頻獲取，發(fā)展到數(shù)字高清時(shí)代，攝像機(jī)中集成了高性能的芯片，已經(jīng)可以進(jìn)行更復(fù)雜的圖像處理。比如，攝像機(jī)可以根據(jù)既定需求準(zhǔn)確抓取并識(shí)別道路、廣場(chǎng)、車輛、行人等具體信息，甚至行人的性別、車型、車牌等具體細(xì)節(jié)。提取圖像中所包含的這些特征或者特殊信息進(jìn)行編碼，并及時(shí)傳輸?shù)胶笈_(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析，方便后臺(tái)使用和管理。

視頻編解碼技術(shù)及其國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

將圖像作為一個(gè)信源，視頻壓縮編碼的實(shí)質(zhì)是減少圖像中的冗余。視頻編解碼技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)視頻發(fā)展的最初條件，只有高效的視頻編碼才能保證在現(xiàn)實(shí)的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下提供視頻服務(wù)。

視頻壓縮編碼技術(shù)可以分為無(wú)損壓縮和有損壓縮兩大類。相比無(wú)損壓縮對(duì)解碼圖像與原始圖像要求嚴(yán)格相同，有損壓縮允許壓縮后重構(gòu)的數(shù)據(jù)與原來(lái)有差異，即有一定的失真，但不影響人們對(duì)原始資料所表達(dá)的信息造成誤解，所達(dá)到的視覺(jué)效果一般也是可接受的。因此有損壓縮的應(yīng)用范圍更加廣泛，例如視頻會(huì)議、可視電話、視頻廣播、視頻監(jiān)控等。

研制視頻編碼國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的正式組織有兩個(gè)：ITU-T（國(guó)際電信聯(lián)盟通信標(biāo)準(zhǔn)部)和ISO/IEC(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織/國(guó)際電工技術(shù)委員會(huì)）。其中ITU-T視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)以H.26X的形式表示（例如，H.261、H.262、H.263、H.264和H.265），主要是為視頻會(huì)議和可視電話等實(shí)時(shí)視頻通信應(yīng)用設(shè)計(jì)的;ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)以MPEG-X的形式表示(例如，MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7和MPEG-21)，主要是為視頻存儲(chǔ)（DVD）、廣播視頻以及視頻流(例如，網(wǎng)上視頻、無(wú)線視頻應(yīng)用)設(shè)計(jì)的。值得一提的是，這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)合作開(kāi)發(fā)了H.262/ MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)和H.264/ MPEG-4 AVC（Advanced Video Code），后者也是MPEG-4的第十部分。

以H. 26x系列為例，最新的H.265是ITU-T VCEG 繼H.264之后所制定的新的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。H.265旨在在有限帶寬下傳輸更高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)視頻，僅需原先的一半帶寬即可播放相同質(zhì)量的視頻。這也意味著，我們的智能手機(jī)、平板機(jī)等移動(dòng)設(shè)備將能夠直接在線播放1080P的全高清視頻。H.265標(biāo)準(zhǔn)也同時(shí)支持4K(4096×2160)和8K(8192×4320)超高清視頻。可以說(shuō)，H.265標(biāo)準(zhǔn)讓網(wǎng)絡(luò)視頻跟上了顯示屏“高分辨率化”的腳步。作為國(guó)際通用的視頻編碼國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，H.265/264已經(jīng)成為了業(yè)界主流。

SVAC編解碼技術(shù)：標(biāo)準(zhǔn)推行與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程

在監(jiān)控行業(yè)，編碼標(biāo)準(zhǔn)一直是一個(gè)被反復(fù)探討的焦點(diǎn)問(wèn)題。事實(shí)上，從SVAC(Surveillance Video and Audio Coding，安全防范監(jiān)控?cái)?shù)字視音頻編解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))誕生到成長(zhǎng)的每一步，我們都能感受到對(duì)于這個(gè)問(wèn)題的討論。作為國(guó)內(nèi)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)，SVAC的誕生被業(yè)界一部分人寄予厚望，也被另一部分質(zhì)疑：面對(duì)國(guó)際領(lǐng)先的主流H.265/264標(biāo)準(zhǔn)，SVAC憑什么與之抗衡？

作為在國(guó)際上被廣泛采用的主流標(biāo)準(zhǔn)，H.265/264標(biāo)準(zhǔn)自然有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。H.265標(biāo)準(zhǔn)圍繞著現(xiàn)有的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H.264，保留原來(lái)的某些技術(shù)，同時(shí)對(duì)一些相關(guān)的技術(shù)加以改進(jìn)。新技術(shù)使用先進(jìn)的技術(shù)用以改善碼流、編碼質(zhì)量、延時(shí)和算法復(fù)雜度之間的關(guān)系，達(dá)到最優(yōu)化設(shè)置。在國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)上，許多知名企業(yè)已經(jīng)基于H.265標(biāo)準(zhǔn)推出了眾多高清解決方案。

現(xiàn)有的視音頻解碼標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)廣播電視和大眾娛樂(lè)方面的應(yīng)用，在安全防范領(lǐng)域直接使用還是有很大的不適應(yīng)性。公安部第一研究所和中星微電子牽頭主導(dǎo)制定了SVAC標(biāo)準(zhǔn)，并于2011年5月起正式實(shí)施。該項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)是一項(xiàng)針對(duì)安防監(jiān)控領(lǐng)域應(yīng)用的特殊性而制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，滿足視頻圖像的實(shí)時(shí)傳輸性、全天候24小時(shí)監(jiān)控環(huán)境的適應(yīng)性、場(chǎng)景視音頻信息的忠實(shí)還原性等，同時(shí)也解決目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)由于信源編碼標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一導(dǎo)致的難以互聯(lián)互通的問(wèn)題。可以說(shuō)，這是針對(duì)安防行業(yè)應(yīng)用對(duì)安全的高要求而推出的，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

SVAC標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)勢(shì)

相比H.265/264標(biāo)準(zhǔn)而言，SVAC標(biāo)準(zhǔn)具有以下幾點(diǎn)不可替代的優(yōu)勢(shì)：

加密認(rèn)證高安全：SVAC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了加密和認(rèn)證接口及數(shù)據(jù)格式，保證數(shù)據(jù)的安全性、完整性、非否認(rèn)性。密碼不是編到視頻信息里，提取時(shí)需要輸入認(rèn)證數(shù)據(jù)，既保證格式的統(tǒng)一，便于互聯(lián)互通，也保留足夠的擴(kuò)展靈活性;

感興趣區(qū)域（ROI）編碼：圖像分為若干個(gè)感興趣區(qū)域和一個(gè)背景區(qū)域，在重點(diǎn)監(jiān)控區(qū)域保證實(shí)時(shí)視頻信息，幀率較高，節(jié)省非感興趣區(qū)域的開(kāi)銷;

視頻信息嵌入：編碼算法不是簡(jiǎn)單的字符疊加，聲音識(shí)別特征參數(shù)、特殊事件、時(shí)間等信息都可嵌入編碼里，在不解開(kāi)視頻的前提下，可輸入關(guān)鍵信息量直接調(diào)出某段視頻，針對(duì)性的提取、解碼，便于快速檢索、分類查詢、視音頻同步和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的綜合應(yīng)用;

可伸縮性視頻解碼（SVC）：對(duì)視頻數(shù)據(jù)分層編碼，滿足不同傳輸網(wǎng)絡(luò)寬帶和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)環(huán)境的需求，普通編碼程序傳輸有主碼流、子碼流，占用帶寬較大，SVAC傳輸只有一類碼流，對(duì)碼流分層就可獲得不同分辨率的圖片信息。

過(guò)去幾年SVAC標(biāo)準(zhǔn)一直發(fā)展緩慢，一方面是由于關(guān)于H.265/264標(biāo)準(zhǔn)和SVAC標(biāo)準(zhǔn)的爭(zhēng)議一直在持續(xù)發(fā)酵中，導(dǎo)致推行SVAC標(biāo)準(zhǔn)比較困難;另一方面是由于大型的安防廠商對(duì)這一標(biāo)準(zhǔn)更多的持觀望態(tài)度，除了參與起草SVAC標(biāo)準(zhǔn)的幾家企業(yè)外，別的企業(yè)幾乎看不到這方面的產(chǎn)品出現(xiàn)。

這種情況在近兩年有所改善，SVAC標(biāo)準(zhǔn)的推行有了突破性進(jìn)展。去年開(kāi)始，公安部開(kāi)始在廣東省強(qiáng)制推行SVAC標(biāo)準(zhǔn)，山西、河北等多個(gè)地區(qū)使用這一標(biāo)準(zhǔn)在公共安全、城市管理等行業(yè)開(kāi)展大規(guī)模應(yīng)用，這些舉措都加速了SVAC標(biāo)準(zhǔn)的推行。許多企業(yè)也開(kāi)始對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究并部分采用SVAC標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品通過(guò)認(rèn)證，多家知名企業(yè)陸續(xù)推出SVAC標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。