SVAC标准和物联网交流知识资料课件

物联网应用解决方案SVAC标准介绍中星电子对物联网的探索内容物联网应用解决方案SVAC标准介绍中星电子对物联网的探索内容标准名称中文：《安全防范监控数字视音频编解码技术要求》英文：TechnicalSpecificationofSurveillanceVideoandAudioCoding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SVAC国家标准标准名称SVAC国家标准SVAC工作组成员单位单位名称单位名称1阿德利亚科技（北京）有限责任公司21宁波艾利特科技发展有限公司2安防科技（中国）有限公司22宁波顺宇光电信息有限公司3北京富盛星电子有限公司23清华大学4北京国通创安信息技术有限公司24深圳洪迪实业有限公司5北京汉邦高科数字技术有限公司25深圳市艾立克电子有限公司6北京声迅电子有限公司26深圳市同洲电子股份有限公司7北京蛙视通信技术有限责任公司27深圳中兴力维技术有限公司8北京问思通信息技术有限公司28数维科技（北京）有限公司9北京中盾安全技术开发公司29天津市亚安科技电子有限公司10北京中星微电子有限公司30天津天地伟业数码科技有限公司11传媒大学31威海市卡尔电气研究所12大连理工大学32武汉大学13公安部第一研究所33香港大学14广东志成冠军集团有限公司34新太科技股份有限公司15国家安全防范报警系统产品质量监督检验中心（上海）35星际控股集团16杭州海康威视数字技术股份有限公司36浙江大华技术股份有限公司17杭州恒生数字设备科技有限公司37浙江大立科技股份有限公司18杭州华三通信技术有限公司38浙江警官职业学院19江苏东奇信息科技有限公司(东南大学)39中国科学院软件研究所（信息安全国家重点实验室）20金鹏电子信息机器有限公司40中星电子股份有限公司SVAC工作组成员单位单位名称单位名称1阿德利亚科技（北京）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，由两部委共同领导制定。 ……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。SVAC标准制定过程国标委网站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SVAC标准制定大事记5SVAC标准制定大事记5SVAC标准制订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6VimicroConfidentialSVAC标准制订的必要性现有的视音频编解码标准主要面向广播电SVAC标准制订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7VimicroConfidentialSVAC标准制订的主要思路针对监控实际需求，以“忠实于场景的SVAC标准主要技术特点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SVAC标准主要技术特点支持高精度视频数据，在高动态范围场景技术特点1：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（图像峰值信噪比）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；技术特点1：支持高精度视频数据监控场景图像动态范围往往很大，技术特点2：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（变长编码）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技术特点2：支持先进编码工具在获得更好图像质量的同时获得较高技术特点3：感兴趣区(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（RegionsofInterest: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码，以适应传输带宽的要求；技术特点3：感兴趣区(ROI)变质量编码监控应用中，通常总是ROI应用方式预设固定区域（客户端设置）动态设定区域（根据智能分析结果设置）12ROI应用方式预设固定区域动态设定区域12ROI图像质量控制示例13全图统一编码（码率120kbps）人脸区域ROI图像质量增强（码率120kbps）ROI图像质量控制示例13全图统一编码人脸区域ROI图像质量技术特点4：可伸缩视频编码SVC可伸缩视频编码（ScalableVideoCoding）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（SpatialSVC）时间SVC（TemporalSVC）质量SVC（QualitySVC）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技术特点4：可伸缩视频编码SVC可伸缩视频编码（Scalab空间SVC基本层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15空间SVC基本层由低分辨率编码图像构成，对基本层单独解码可以SVC应用示例：更好的网络适应性16存储设备SVC基本层码流SWiFi/3GSVC基本层码流SVC增强层码流S网络解码设备显示设备移动客户端SVAC高清摄像机SVC基本层+增强层码流S客户端SVC基本层+增强层码流SVC应用示例：更好的网络适应性16存储设备SVC基本层码流SVC应用示例：更好的存储适应性（1）全帧率、全分辨率存储硬盘存储空间占用率高无异常事件时，只存储基本层数据发生异常事件时，存储基本层和增强层数据硬盘存储空间占用率低发生异常事件（行人横穿马路）SVC应用示例：更好的存储适应性（1）全帧率、全分辨率存储硬SVC应用示例：更好的存储适应性（2）全帧率、全分辨率存储最多存储1个月数据无异常事件，到期优先删除增强层数据，保留基本层数据有异常事件，同时保留基本层和增强层数据可以存储2个月甚至更长时间数据发生异常事件（行人横穿马路）SVC应用示例：更好的存储适应性（2）全帧率、全分辨率存储最技术特点5:ACELP和TAC切换的双核音频编码低频信号采用ACELP（代数码书激励线性预测）和TAC（变换音频编码）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（频带扩展）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TACACELPBWE低频高频语音背景低频参数高频参数数据打包技术特点5:ACELP和TAC切换的双核音频编码低频信号采用技术特点6:声音识别特征参数编码在音频编码的基础上，支持识别特征参数编码，避免编码失真对语音/声纹识别的影响识别特征参数采用MFCC(Mel频率倒谱系数)方案识别特征参数编码支持两种模式直接编码模式：无需计算重建信号，直接编码原始信号特征矢量，计算复杂度低，码率4.8kbps预测编码模式：原始信号和重建信号分别提取特征，编码特征残差矢量，计算复杂度高，码率3.2kbps提取MFCC矢量量化编码&解码原始信号重建信号技术特点6:声音识别特征参数编码在音频编码的基础上，支持识别绝对时间信息通过专门语法与视音频压缩数据一起传输和存储，便于检索查询、视音频同步和多路视频同步，还可以避免在图像上叠加OSD破坏图像原始内容，根据需要可在显示时叠加时间OSD特殊监控事件类型及参数通过专门语法与视音频压缩数据一起传输和存储，便于检索查询，对于大规模监控网络和数据库更为重要21徘徊视频编码数据视频编码数据监控专用信息技术特点7:支持监控专用信息绝对时间信息通过专门语法与视音频压缩数据一起传输和存储，便于技术特点8:支持监控数据加密和认证利用安全参数集定义加密和认证的方法及保护范围，可以实现不同级别保护利用NAL(网络抽象层)单元头中特定标志位标记加密和认证是否生效以统一的语法格式支持多种加密和认证算法，具备灵活的可扩展性技术特点8:支持监控数据加密和认证利用安全参数集定义加密和认SVAC标准的发展趋势：从推荐标准到强制标准《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：(一)有关国家安全的技术要求；(二)保护人身健康和安全的要求；(三)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。23SVAC标准的发展趋势：从推荐标准到强制标准《强制性SVAC标准的发展趋势：从安防标准到物联网标准

在物联网技术体系中，视频的感知、传输、计算、检索技术难度最大，需要首先攻克。传感网只是物联网的一部分，传感网解决了信息收集的问题。物联网的关键功用和价值所在是“智能”。人类对外界的信息感知70%以上来自视频，物联网的核心是视频。SVAC标准意义重大，是行业内针对物联网视频技术的第一个国家标准，是物联网的基础标准之一。24SVAC标准的发展趋势：从安防标准到物联网标准25体系架构工作组信息安全工作组智能家居工作组环保应用工作组智能交通工作组智能农业工作组智能城市公共管理行业应用标准工作组基础标准工作组标识工作组应用标准工作组我国目前的物联网标准制定工作，分为基础标准和应用标准两部分。SVAC国家标准作为视音频编解码的技术要求，不仅涉及基础标准中的体系架构和信息安全部分，而且在城市公共管理、智能交通等应用标准中广泛采用。25体系架构工作组信息安全工作组智能家居工作组环保应用工作组26正在制定的与SVAC相关的物联网标准：物联网基础标准——自主产权的视音频编码互联互通标准物联网基础标准——物联网基础通讯交换协议层视频相关标准物联网综合网关标准物联网视频传感器(camera)标准物联网视频共享支撑平台标准26正在制定的与SVAC相关的物联网标准：SVAC标准的发展趋势：从国内标准到国际标准目前国际还是国内，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。

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。

国标委非常重视这个统一安防行业基础编码的国家标准，并计划成立专门的“国际标准推进小组”，争取将SVAC标准推荐为具有国际影响力的国际标准。

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。

27SVAC标准的发展趋势：从国内标准到国际标准SVAC国家标准正式颁布后，胡锦涛总书记、张德江副总理都做了重要批示。国家各相关部委关于加速推广应用SVAC国家标准、保障国家安全、促进产业发展的意见也都在制定中。工信部专门组织召开“SVAC国家标准座谈会”，了解SVAC国家标准相关情况，推进SVAC国家标准的推广应用。公安部作为SVAC国家标准的提出单位和主管部门，在《城市监控报警联网系统系列标准》（GA/T669）中，建议优先采用SVAC国家标准。SVAC国家标准推广应用情况介绍SVAC国家标准正式颁布后，胡锦涛总书记、张德江副总理都做SVAC国家标准在地方、行业的推广应用工作正在进行：北京市在“城市安全运行和应急管理领域物联网应用建设”中，将采用SVAC国家标准作为“1＋1＋N”工程建设的技术要求之一。上海市将SVAC国家标准明确写到《上海市视频安防监控用彩色数字摄像机技术规范(试行)》中，作为国内首个关于数字摄像机的地方规范正式施行。山东省监狱管理局、河南省监狱管理局将SVAC国家标准作为“四防一体化”和全省联网项目建设标准的一部分，强制执行。另外新疆、西藏、四川等地也正在开展SVAC国家标准的应用推广工作。SVAC国家标准在地方、行业的推广应用工作正在进行：SVAC国家标准产业联盟介绍联盟名称：

“安全防范监控数字视音频编解码技术国家标准产业联盟”，

英文名称：SurveillanceVideo&AudioCodingIndustryAlliance，简称“SVAC国家标准产业联盟”。联盟性质：

联盟是由全国从事安防数字视频监控相关行业的研发机构、企业、应用单位等自愿组成的，是一个集标准性、专业性、联合性于一体的行业性合作团体。成立目的

联盟成立的目的是通过产业联盟方式促进产学研用的协同创新，加速SVAC国家标准的推广应用和产业化进程；搭建安防视频监控产业合作平台，构建完备的安防数字视频监控产业链，全面提升我国安防数字视频监控技术水平和产业竞争力。联盟宗旨

以应用为导向、以产业为主线、以技术为核心、以创新为动力；抓住安防视频监控从模拟向数字技术升级的机遇，通过SVAC标准形成产学研相结合的产业联盟，形成联盟成员单位的优势资源互补，提高联盟成员在相关产品和系统集成方面的核心竞争力，建立完整的SVAC标准安防数字视音频产业链，促进联盟成员的自身发展和创新能力，形成立足国内、面向世界的安防数字视频监控产业群，促进安防数字视音频相关产业的繁荣和快速发展。SVAC国家标准产业联盟介绍联盟名称：SVAC产业联盟组织机构SVAC产业联盟组织机构物联网应用解决方案SVAC标准介绍中星电子对物联网的探索内容物联网应用解决方案SVAC标准介绍中星电子对物联网的探索内容物联网物联网：信息技术趋势，国家战略互联网及移动网PC机计算工具信息处理综合工具增强单体能力移动性人人相连人人互联人和物（静态信息）生活\娱乐\信息化人物相连物物相连网络、智能泛在物体变得有生命推动各行业发展物联网—信息技术第三次浪潮33物联网物联网：信息技术趋势，国家战略互联网及移动网PC机计算物联网的概念欧盟关于物联网的定义（InternetofThings:StrategicResearchRoadmap,CERP-IoTSRA,firstpresentation16September2009)

物联网是未来互联网的一部分，能够被定义为基于标准和交互通信协议具有自配置能力的动态全球网络设施，在物联网内物理和虚拟的“物件”具有身份、物理属性、拟人化、使用智能接口并且无缝综合到信息网络中。中国的物联网定义2010年我国的政府工作报告所附的注释中对物联网有如下的说明：是指通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它是在互联网基础上延伸和扩展的网络。34物联网的概念欧盟关于物联网的定义34中国：2009年8月感知中国美国：2008年底IBM向美国政府提出的“智慧的地球”战略欧盟：2009年6月物联网行动计划日本：2009年8月i-Japan战略建设智慧型基础设施强调RFID传感等感知技术应用，注重信息安全强调电子政务和社会信息服务应用世界各国都在寻找国家发展的引擎。不约而同，主要国家和地区都把物联网上升到国家和区域战略层面。各国根据自身国情、社会经济发展水平的不同，选择物联网建设的切入点也不尽相同；全球物联网建设现状35中国：2009年8月感知中国美国：2008年底IBM向美核心推动力是物联网应用全面感知可靠传输智能中间件感知传输

智能

AnytimeAnywhereAnyoneAnything物联网应用！36核心推动力是物联网应用全面感知可靠传输智能中间件感知传373738物联网系统总体框架图38物联网系统总体框架图物联网与传感网的区别感知传输智能CallcenterFinancialsOrderentryLogisticsSalesforceautomationeCommerceWebserverPurchasingMarketing价值所在！。。。。。。ToDo应急联动综合治理公众服务RFID传感器网络内嵌通信模块语音视频传感网物联网物联网架构在传感网络和传输网络基础之上，是对传感网的深度互联和跨域协作物联网与传感网的区别感知传输智能CallcenterFin物联网与传统监控网的区别传统监控物联网监控智能管理，将传统监控带入物联网监控新天地！采集传输存储事后查证事中打击事前防范智能实时抓拍报警联动三台合一车牌识别高清视频应急指挥语音对讲电子地图目标预警智能分析联网视频挖掘业务融合目标预警智能分析视频挖掘业务融合40物联网与传统监控网的区别传统监控物联网监控智能管理，将传统监物联网的核心价值—浪潮？泡沫？把有感知能力，有自我控制能力的机器进行连网，进一步取代人的工作，提高社会生产效率，优化资源，降低成本，这是物联网的核心价值。脱离核心价值的物联网智能是物联网的核心价值泡沫41物联网的核心价值—浪潮？泡沫？把有感知能力，有自我控制能力的视频是物联网重要组成部分视频是物联网重要组成部分视频是物联网重要组成部分IO传感器音频深层应用智能管理网络传输信息采集视频RFID字节字节K字节M字节字节字节K字节M字节简单数据简单数据中等数据大量数据简单简单中等大量视频是物联网应用的最大技术挑战！43视频是物联网重要组成部分IO传感器音频深层应用智能管理网络传物联网应用解决方案SVAC标准介绍中星电子对物联网的探索内容物联网应用解决方案SVAC标准介绍中星电子对物联网的探索内容北京市城市安全运行和应急管理领域物联网应用建设示范工程序号项目名称牵头单位配合单位1城市安全运行和应急管理物联网应用辅助决策系统工程市应急办各相关单位2市物联网应用支撑平台工程市经济信息化委各示范工程相关单位3春节期间烟花爆竹综合管理物联网应用示范工程领导小组办公室、市安全监管局市政市容委市卫生局市环保局市民防局市气象局市消防局4城市生命线实时监测物联网应用示范工程市政市容委市发改委市水务局自来水集团市排水集团市电力公司市燃气集团市热力集团5安全生产物联网应用示范工程市安全监管局相关单位和企业6政治中心区综合管理物联网应用示范工程市公安局天安门地区管委会7轨道交通安全防范物联网应用示范工程市交通委市公安局公交总队市地铁运营公司8极端天气条件下保持道路交通畅通物联网应用示范工程市交通委市国土局市水务局市气象局市地勘局市公安交通管理局9城市运行保障和应急抢险车辆卫星定位管理物联网应用示范工程市经济信息化委市应急办市发改委市政市容委市住建委市交通委市水务局市安全监管局市民防局市公安消防局10区县和社区综合监管物联网应用示范工程市经信委市政市容委市质监局朝阳区政府东城区政府丰台区政府石景山区政府北京市城市安全运行和应急管理领域物联网应用建设示范工程序号项示范工程时间安排示范工程时间安排1、北京市政治核心区物联网示范工程1.在“政治中心区”内改造、增设部分高清数字摄像头，应用图像智能分析和人像识别技术，对重点人员进行识别，对人群和车辆几异常行为分析，实现预警性控制。2.在天安门广场10个安检出入口增设化学毒气、核辐射、激光扫描统计等检测设备。3.接入“政治中心区”周边道路路口的相关系统感知信息，对进入“政治中心区”的重点车辆尽心个实时感知、及时报警和有效布控。4.整合接入“政治中心区”重点高层建筑的消防报警，以及地铁运营、市政设施等相关信息建设内容1、北京市政治核心区物联网示范工程1.在“政治中心区”内改造感知节点北京市物联网感知节点48感知节点北京市物联网感知节点4849地铁站（14个）公交车站（38个）地下通道（20条）核心区感知节点分布示意图高清视频采集点（308处）特种车辆感知节点(90个感知节点，100辆特种车辆，5个危险品仓库)49地铁站（14个）核心区感知节点分布示意图高清视频采集点（30物联网数据交换Ⅱ类感知网关RFID传感器Ⅲ类感知网关3G接入网关IP接入网关无线接入网关综合接入网关物联网数据交换中心应急管理政务共享公众服务云计算

视频信息云管理信息云城市体征云各类子信息云物流信息云视频音频感知层汇聚层云计算层应用层Ⅰ类感知网关系统架构图物联网数据交换Ⅱ类感知网关RFID传感器Ⅲ类感知网关3G接入政治核心区视频监控系统架构图51政治核心区视频监控系统架构图51边缘汇聚网关应用温湿度变送器压力变送器气体浓度变送器生化气体探测器4～20mA传输线RS485总线RFID接收器红外对射探头烟雾探测器电流变送器放射性物品探测器门禁客户端边缘汇聚网关模拟摄像机高清摄像机IP摄像机DI/DO物联网52边缘汇聚网关应用温湿度变送器压力变送器气体浓度变送器生化气体本次试点项目的主要任务包括：在莲石路、阜石路主干道部署电子卡口设备，对大型车辆的车牌及全景进行抓拍，图片通过3G网络上传到城管部门监控中心，由执法人员对违规渣土车辆（如顶盖没盖等）进行相应处罚；选择2个工地部署3G监控设备，以监管工地的夜间施工。设备可以重复使用且部署灵活快捷。部署8台单兵设