2023年SVAC視音頻可信編解碼技術(shù)與應(yīng)用研究報告

版權(quán)聲明本報告版權(quán)屬于中國信息通信研究院，并受法律保護。轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用本報告文字或者觀點的，應(yīng)將追究其相關(guān)法律責任。公共安全視頻監(jiān)控數(shù)字視音頻編解碼(SVAC)技術(shù)作為創(chuàng)新的 2 3 4 5 5 7（三）可伸縮編解碼功能（SVC） 20 21 23 24 24 29 40 42 44 45 47 48 48 6 7 8 9 21 22 23 4 281一、SVAC編解碼技術(shù)的發(fā)展提供有力的技術(shù)支撐，公共安全視頻監(jiān)控數(shù)字視音頻編解碼(SVAC)（一）適應(yīng)技術(shù)重心轉(zhuǎn)移，安全與數(shù)智融合應(yīng)用逐趨視音頻壓縮編解碼的基本原理是利用視音頻數(shù)據(jù)中存在的時間2（二）筑牢編解碼技術(shù)基礎(chǔ)，視頻應(yīng)用體系實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新1.國際參與度待提升2.長期發(fā)展保障缺失3果，逐步為視頻智能物聯(lián)技術(shù)、應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)（三）開拓國內(nèi)編解碼技術(shù)，標準規(guī)范逐步建立完善慮安全防護應(yīng)用中的特定需求，形成特有的編解碼標準。國家標準4GB35114-2017《公共安全視頻聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息安全技2GB37300-2018《公共安全重點區(qū)域視頻圖像信息采345GB35114-2017《公共安全視頻聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息安全技2GB37300-2018《公共安全重點區(qū)域視頻圖像信息采34567GA1089-2013《電力設(shè)施治安風險等級和安全防范89GA/T1354-2018《安防視頻監(jiān)控車載數(shù)字錄像設(shè)備技（四）獲得主流廠商產(chǎn)品支持，產(chǎn)業(yè)生態(tài)已初步形成5（一）SVAC標準技術(shù)框架601非IDR圖像的編碼片tile_data_rbsp()2IDR圖像的編碼片tile_da3非IDR圖像的SVC增強層編碼片tile_data_rbsp()4IDR圖像的SVC增強層編碼片tile_data_rbsp()5監(jiān)控擴展數(shù)據(jù)單元surveillance_extension_rbsp()6補充增強信息sei_rbsp()7序列參數(shù)集seq_parameter_set_rbsp()8圖像參數(shù)集9安全參數(shù)集sec_parameter_set_rbsp()本標準第6章使用SVC增強層圖像參數(shù)集pic_paramNal_unit_type為NALHeader的一部分（4bit），用于定義/標識RB視音頻流封裝網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)抽象單元（視音頻流封裝網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（SVAC編解碼標準定義）協(xié)議割為編碼單元及編碼單元進一步劃分的方式，規(guī)定了編碼比特流中NAL單元的類型以及其中各語法元素的語法格式與語義，闡述了編信息的語法格式。71.視頻編碼流程及運動補償、變換/反變換、量化/反量化、熵編碼、濾波補償工具等2.編碼單元（CTU）劃分結(jié)構(gòu)8323232323.編碼片（Tile）93573574.幀內(nèi)預(yù)測4468Plan：25.幀間預(yù)測6.變換編碼上述量化過程主要目是在不降低重建后的視頻質(zhì)量前提下盡可7.熵編碼8.環(huán)路濾波波后的解碼圖像作為參考幀。環(huán)路濾波首先是加入去塊效應(yīng)濾波器（三）可伸縮編解碼功能（SVC）SVAC標準支持空域可伸縮編碼（SSVC）與時域可伸縮編碼2）視頻內(nèi)容分級存儲：重要視頻數(shù)據(jù)采用存儲基本層+增強寬低時可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況丟棄增強層數(shù)據(jù)或者只傳輸基顏色通道由淺到深的色彩級數(shù)/動態(tài)范圍可從8bit的256級提高到精度碼流來進行視頻編碼壓縮，可以在同等碼流下獲得比更多的顏色意味著視頻畫面能在色彩的漸進變化和呈現(xiàn)方器流程圖分別見圖8和圖9。編碼器輸入音頻信號采樣頻率分為號在編碼之前的預(yù)處理中進行重采樣，轉(zhuǎn)換為內(nèi)部采樣頻率Fs。同 解復(fù)用后處理高頻參數(shù)重建高頻信號模式輸出信號輸入碼流重建低頻信號低頻參數(shù)高頻解碼（BWE）ACELP和TAC雙核解碼 解復(fù)用后處理高頻參數(shù)重建高頻信號模式輸出信號輸入碼流重建低頻信號低頻參數(shù)高頻解碼（BWE）ACELP和TAC雙核解碼復(fù)用特征壓縮復(fù)用特征壓縮（矢量量化）VAD特征提取倒譜計算去直流偏置噪聲消除倒譜計算去直流偏置噪聲消除波形預(yù)處理去信道干擾圖片，可根據(jù)需要使用標準中未定義的擴展信息ID，基于擴展信息SVAC數(shù)據(jù)可信安全技術(shù)原理旨在保證數(shù)據(jù)安全與可信性。（一）優(yōu)化的視頻編碼工具，提升編碼效率和響應(yīng)性能（二）強化的數(shù)據(jù)安全保護能力，保障數(shù)據(jù)真實完整和流程安全2.安全參數(shù)集，實現(xiàn)按需視頻保護3.多算法支持，具備靈活性與可擴展性4.信源級安全保護，保障數(shù)據(jù)全生命周期安全（三）強大的數(shù)智融合能力，支持復(fù)雜場景靈活擴展適于打造多維感知融合的智能攝像機和端邊云協(xié)同的視頻大數(shù)據(jù)系全現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)全生命周期的安全防護：在視頻編碼的安全參數(shù)集中定義加密及認證信息，自攝像機1.視音頻與時空信息融合呈現(xiàn)，支撐精準快速決策放過程中解算出時空信息，并在GIS地圖等畫面上呈現(xiàn)視頻采集位2.人工智能協(xié)同計算，提升效率和資源占用4.跨網(wǎng)、跨域復(fù)雜系統(tǒng)架構(gòu)下，實現(xiàn)融合數(shù)據(jù)應(yīng)用（一）智慧交通1.交通狀態(tài)可視化監(jiān)測2.重點車輛管控3.道路信息脫敏發(fā)布1.保障視頻系統(tǒng)和數(shù)據(jù)安全2.各類技術(shù)手段的融合應(yīng)用重大活動安保面臨場館設(shè)施和周報交通等各類復(fù)雜環(huán)境的對大3.視頻與物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境管控融合應(yīng)用4.目標跟蹤與傳感器數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)5.數(shù)據(jù)隱私保護1.空氣質(zhì)量監(jiān)測2.噪音水平監(jiān)測3.溫濕度監(jiān)測4.環(huán)境事件預(yù)警1.智慧停車管理2.城市設(shè)施運維3.違章占用道路和公共設(shè)施4.垃圾智能管理5.智慧環(huán)衛(wèi)管理1.安全保衛(wèi)2.設(shè)備監(jiān)控和維護和維護至關(guān)重要。通過SVAC智能攝像機3.安全巡檢和巡邏4.安全監(jiān)測5.環(huán)境監(jiān)測和保護助于及時發(fā)現(xiàn)并解決能源行業(yè)及其次生的環(huán)境污染和其他潛在的環(huán)6.能源效率管理7.實時數(shù)據(jù)分析和決策支持動，更可提升業(yè)務(wù)應(yīng)用能力。例如，在金融機構(gòu)數(shù)據(jù)中心引入符合“捆綁”校驗審計，以防止信息被屏蔽或篡改。1.自然災(zāi)害響應(yīng)2.突發(fā)事件管理3.火災(zāi)和救援4.污染事件應(yīng)對5.公共衛(wèi)生緊急響應(yīng)6.人員定位與安全保障1.環(huán)境監(jiān)測和預(yù)警通過視頻和物聯(lián)網(wǎng)傳感器對環(huán)境和有害氣體進行監(jiān)測和預(yù)警是2.化工設(shè)施/設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測進行實時監(jiān)測監(jiān)控和智能分析，可以對這些設(shè)施/設(shè)備及管道等的運3.安全保衛(wèi)4.安全巡檢和巡邏1.實時監(jiān)控與安全管理2.安全巡檢和巡邏建筑設(shè)備管理3.施工進度監(jiān)控4.安全巡檢和巡邏材料管理與追蹤5.工地環(huán)境監(jiān)測與管理6.工人定位與安全管理五、SVAC編解碼技術(shù)發(fā)展展望與建議（一）SVAC技術(shù)演進方向在新一代技術(shù)浪潮中，眾多廠商和用戶將進一步挖掘和發(fā)揮1.視頻和智聯(lián)數(shù)據(jù)安全（1）新技術(shù)拓展（4）降低計算延遲2.人工智能和物聯(lián)融合（2）統(tǒng)一擴展信息定義3.編解碼算法能力提升（1）提升視頻壓縮效率（2）滿足各類產(chǎn)品需求（3）適應(yīng)復(fù)雜場景處理增強魯棒性等方面的性能。編解碼算法應(yīng)提升感興趣區(qū)域增強編碼1.城市治理應(yīng)用文教衛(wèi)、社區(qū)園區(qū)等政府客戶。根據(jù)賽迪顧問統(tǒng)計，2022年中國治2.企業(yè)服務(wù)應(yīng)用企為代表的各類企業(yè)都在探索通過生產(chǎn)經(jīng)營相關(guān)的信息化軟硬件設(shè)等解決方案。根據(jù)賽迪顧問統(tǒng)計2022年中國智慧出行市場規(guī)模為3.居民生活應(yīng)用1.強化標準合作與推廣安防行業(yè)組織合作，促進標準的普及和應(yīng)用，認同標準價值。推動2.推動技術(shù)優(yōu)化與創(chuàng)新3.推進產(chǎn)業(yè)滲透與融合形成良性互動，推進SVAC編解碼技術(shù)在國內(nèi)及國際上成為技4.促進生態(tài)應(yīng)用與推廣5