新標準將從技術源頭上改變視頻監控產業格局
6月20日舉行的數字視頻編解碼技術標準工作組(AVS)第45次會議上獲悉,由我國科學家主導制定的AVS視頻編碼標準,已由國際電子信息領域影響最大的學術組織IEEE(美國電氣和電子工程師協會)頒布出版。新標準有望從技術源頭上改變視頻監控產業格局,回顧我國視頻標準化歷程,標準化工作持續進行中。
新標準有望從技術源頭上改變視頻監控產業格局
“視頻編碼又稱視頻壓縮,是將體量巨大的視頻數據進行大比例壓縮從而實現高效傳輸和存儲的技術,是一項影響到社會方方面面的技術,沒有它就無法想像今天數字電視和網絡視頻的普及。”IEEE1857工作組組長、北京大學教授高文院士表示,除視頻外,AVS工作組制定的系統標準等也已完成IEEE標準協會的投票程序。IEEE1857的頒布標志著我國科學家在視頻編碼技術領域已經具有引領性的組織能力和國際影響力,是我國高新技術領域實施創新戰略的一個重要里程碑。
據IEEE1857工作組秘書長、北京大學數字媒體研究所所長黃鐵軍教授介紹,IEEE1857標準是AVS工作組過去10多年標準制定工作的集大成者,是AVS產業技術創新戰略聯盟走向國際的標志性成果。與試圖用一個標準涵蓋各種應用的其他國際標準不同,AVS針對不同類別應用的特點和專門需要對編解碼工具進行縱向組合,走出了一條有特色的發展之路。除了包括面向數字電視檔次外,IEEE1857還包括面向移動通信和視頻監控的兩個新檔次,特別值得指出的是,IEEE1857對監控視頻的壓縮效率達到同類國際標準的兩倍,在國際上處于明顯領先的位置,有望從技術源頭上改變視頻監控產業的格局。
2002年,在信息產業部(原)和科技部的支持下成立了AVS標準工作組,所制定的視頻編碼標準于2006年頒布為國家標準,2009年該標準被ITU(國際電信聯盟)批準為IPTV(網絡電視)采用的標準之一,2011年被工業和信息化部確定為我國數字電視機等視聽終端唯一必須支持的視頻解碼標準,2012年增強版本AVS由國家廣播電影電視總局頒布為行業標準,中央電視臺已經進行了試播。據了解,至今全球AVS芯片廠商已經超過20家,我國20多個省市地方和其他5個國家采用AVS播出的數字電視節目已經超過1000套。
視頻監控標準化工作
視頻監控聯網標準化趨勢數字化視頻監控不斷的發展歷程,也是相應的標準不斷推出和完善的歷程,但是和廣播電視系統相比,數字化監控系統雖然同樣也關注音視頻壓縮、傳輸的標準,并且兩者還共享一些技術成果,但是對于視頻監控來說,大規模的聯網要求提出來的對聯網控制協議的標準則還是近年才出現的事情。以下從三個方面簡要說明,視頻監控聯網控制所涉及的標準化工作。
1、視音頻編解碼標準
視音頻編解碼標準是所有視頻信息最基本的“描述語言”,沒有統一的語言,就需要層層翻譯,對各種語言的長期維護,尤其是早期非規范的語言,是非常困難而難以持續的。從軌道交通發展至今在視音頻編解碼標準上,歷經了MPEGII、MPEGIV、H.264幾個階段,不僅如此,由于對傳輸和封裝標準缺乏早期規范,經常發生線路之間不能互編互解的局面,管理各線的運營中心必須堆砌很多設備,才能接入各條線路,給系統運維帶來很大困擾。
H.264已經推出近十年,是目前應用最廣泛、最先進的視頻編碼技術(2013年3月H.265正式頒布,但對于大規模商用來說,估計還要3-5年的時間),在同樣的圖像質量前提下,其碼流不及MPEG-4一半,可以大量節省存儲空間及帶寬占用,這點對于有大量視頻傳輸及存儲需求的網絡化視頻監控系統是至關重要的。
H.264標準從編碼器處理和質量方面規定baseline、main和High等多個profile,同時在H.264具體算法中包含了眾多的可選項。因此,根據軌道交通對視頻質量的要求以及兼容性實施角度,可以靈活選擇規定具體的profile和level等級,以及對編碼和解碼過程中的具體參數規定,滿足不同場景下的不同需求,例如,可以選擇高壓縮比的HighProfile碼流進行錄像存儲,保證對細節的捕獲,而選擇低延時的ConstrainedBaseline滿足低延時的實時瀏覽要求。
由于H.264發展已經比較成熟,相比較SVAC、AVS等標準得到了更多的廠商支持,因此,在國際、國內得到了眾多標準化聯盟組織的選擇,具有強大的生命力。而且從目前的實踐來看,H.264的實現趨于規范,不同廠商的互操作有比較好的保證。
綜合以上因素,我們認為軌道交通應該選擇H.264作為視頻編碼的基礎編碼框架,并在此基礎上,完善信令、傳輸、文件封裝的相關標準。
2、系統控制協議
隨著安防行業不斷向網絡化發展的趨勢,對于不同廠商的IP安防設備缺乏一個互相通信的標準。2008年9月,由海康威視、AXIS、BOSCH、SONY等公司聯合發起成立了ONVIF的研究小組,逐漸形成了大批主要廠商參與的國際性標準化組織,并已推出ONVIF2.2版規范。此外還有Cisco、Honeywell等60余家廠商發起的PSIA組織。
ONVIF標準為網絡視頻設備之間的信息交換定義通用協議,包括裝置搜尋、實時視頻、音頻、元數據和控制信息等。網絡視頻產品可以提供多種可能性,使終端用戶、集成商、顧問和生產廠商能夠更靈活和開放地進行功能擴展,而且利用面向服務的接口技術,降低系統管理成本,獲得高性價比、更靈活的解決方案、市場擴張的機會以及更低的風險。
ONVIF目前已經得到了主流視頻設備廠商的普遍支持,越來越成為前端設備、存儲設備、后端設備的事實接口標準,同時,基于廠商自有技術的SDK接入方式,將越來越受到用戶的抵觸。
但是,ONVIF的缺點也比較明顯,由于ONVIF更關注的是設備之間的接口和管理,不太關注系統之間的管理和接口,對于國內的多層級系統管理、權限分配、錄像調用等功能沒有很好的解決方案。
國內視頻監控標準的發展狀況國內視頻監控系統的標準化相對滯后,尤其對數字視頻監控的聯網控制,缺乏全國性的標準。從發展歷程上來看,首先是地方性的標準制定,并從關注視頻圖像質量、關鍵點位的覆蓋、強制功能的規定,逐漸發展到規定整體結構、關注系統級聯網標準。
2012年6月1日,《安全防范視頻監控聯網系統信息傳輸交換控制技術要求》(GB/T28181-2011)正式頒布實施,可以說,GB/T28181在GA/T669.1—2008系列標準的基礎上,規劃了一個可以推廣到全國規模的行業性聯網體系,對聯網控制協議和體系架構做了比較細致的描述,有比較強的操作性。但是,28181相比669系列標準做了簡化,相信需要一定的后續標準加以描述。