1. SVAC 2.0的高效壓縮技術(shù)
SVAC 2.0標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)特點包括:支持高精度視頻數(shù)據(jù)編碼论衍,支持多樣化的幀內(nèi)及幀間預(yù)測瑞佩、變換量化、二進制算術(shù)編碼等技術(shù)瓤计,支持感興趣區(qū)域(ROI)變質(zhì)量編碼姑郊、可伸縮性視頻編碼(SVC)技術(shù),支持代數(shù)碼書激勵線性預(yù)測(ACELP)和變換音頻編碼(TAC)切換的雙核音頻編碼缝聋,支持聲音識別特征參數(shù)的編碼裂膛,支持絕對時間參考信息、智能分析信息等監(jiān)控專用信息废徙,支持?jǐn)?shù)據(jù)安全保護紧贪,支持視頻數(shù)據(jù)加密、認(rèn)證功能爵孔。
具體來說藤该,SVAC 2.0的圖像空間分割不再支持多條帶,而支持編碼片(Tile)的劃分神阔,如圖1(a)一幅圖像可以從水平和垂直方向上分割為若干個Tile區(qū)域里状,而這些Tile由一系列的CTU(Coding Tree Unit,樹形編碼單元)組成。據(jù)此鳞编,SVAC 2.0增加并行運算支持汁蝶,多Tile同時編碼,加快了編碼速度论悴。SVAC2.0的基本運算單元尺寸由之前的16X16提升為128X128掖棉,并可進一步劃分為預(yù)測單元(PU)和變換單元(TU),劃分方式由編碼樹決定膀估。幀內(nèi)預(yù)測模式由SVAC 1.0的5種增加至37種幔亥,如圖1(b)細化預(yù)測方向,更好地適應(yīng)視頻內(nèi)容不同方向的紋理察纯,使預(yù)測更為準(zhǔn)確帕棉。同時,提升了運動搜索插值精度為1/8像素精度饼记,如圖1(c)采用8抽頭濾波器進行插值笤昨,優(yōu)化了插值結(jié)果。SVAC2.0加入4種尺寸的離散正弦變換(DST)握恳,并增大原有的離散余弦變換尺寸至最大32X32瞒窒,進一步提高了壓縮性能。
圖1 SVAC2.0 改進技術(shù)
2.SVAC2.0智能分析數(shù)據(jù)支持
時代與科技的發(fā)展使越來越多的新技術(shù)應(yīng)用在攝像機中乡洼,隨著深度學(xué)習(xí)崇裁、人工智能以及高性能計算等技術(shù)的逐漸推廣,越來越多的智能算法應(yīng)用于前端設(shè)備扛焊。為保證智能信息統(tǒng)一管理波耗,SVAC2.0在保證實時視音頻編解碼的前提下,結(jié)合智能分析技術(shù)崎绽,細化智能信息并整理分類休敛,加入智能分析專用信息,提供了對智能視頻處理信息的結(jié)構(gòu)化支持宅殿。
在支持前端嵌入式智能分析數(shù)據(jù)應(yīng)用方面史糕,如圖2所示,SVAC2.0主要從圖像分析規(guī)則诞书、目標(biāo)檢測與特征分析锤知、目標(biāo)識別、行為分析快檀、目標(biāo)數(shù)量統(tǒng)計等方面對智能數(shù)據(jù)進行規(guī)范化格式定義贩纵,增加地理位置信息,規(guī)定了常用前端智能分析信息的數(shù)據(jù)格式和攜帶方式都晶,最終通過專門的語法將分析結(jié)果以及產(chǎn)生的相關(guān)報警信息等懒叛,隨視頻碼流同步傳輸和存儲丸冕,如此可以節(jié)省資源,規(guī)范管理薛窥,便于快速檢索胖烛、分類查詢、視音頻同步和監(jiān)控數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用拆檬。
圖2 SVAC2.0智能分析數(shù)據(jù)描述
3. SVAC2.0邊緣計算智能數(shù)據(jù)的攜帶方式
SVAC2.0對邊緣計算智能信息和常用的智能分析結(jié)果規(guī)定了具體的攜帶方式。在監(jiān)控擴展數(shù)據(jù)單元中增加智能分析信息擴展語法妥凳,對監(jiān)控視頻進行智能分析算法得到的結(jié)果編碼進入視頻流中的方式做了定義竟贯。以此將中心與編碼端的數(shù)據(jù)智能分析過程相分離,視頻編碼端將智能分析得到的結(jié)果攜帶到碼流中并傳輸逝钥,中心只需要讀取邊緣計算后智能分析的結(jié)果屑那,然后進行綜合比對、碰撞艘款,大大地減輕中心分析數(shù)據(jù)的壓力持际,對監(jiān)控視頻大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用提供了技術(shù)支持。
在碼流結(jié)構(gòu)方面哗咆,如圖3所示搂物,SVAC2.0采用了類似于SVAC1.0的分層結(jié)構(gòu),將屬于GOP層读铁、Tile層中共用的大部分語法游離出來囱蕴,組成序列參數(shù)集SPS(Sequence Parameter Set)、圖像參數(shù)集PPS(Picture Parameter Set)砂两、安全參數(shù)集SePS(Security Parameter Set)和擴展參數(shù)集EPS(Extension Parameter Set)朋堪。其中,序列參數(shù)集的內(nèi)容大致包括解碼相關(guān)信息汪汰,如檔次級別盹扮、分辨率、某檔次中編碼工具開關(guān)標(biāo)識和涉及的參數(shù)步盼、時域可分級信息等字拒。圖像參數(shù)集的內(nèi)容大致包括一幀圖像所用的公共參數(shù)集,如量化參數(shù)樊鲁、Tile相關(guān)語法元素捧贺、去方塊濾波相關(guān)語法元素等。安全參數(shù)集包含了解碼所需的加密與認(rèn)證的開關(guān)以及視頻密鑰加密密鑰版本號等安全參數(shù)信息栓拜,擴展參數(shù)集主要用來記錄監(jiān)控專用信息座泳,如絕對時間信息、OSD信息等幕与。
圖3 SVAC2.0的碼流結(jié)構(gòu)
由圖3可知挑势,經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸后重新組合載荷包,經(jīng)過PS解封裝后可以得到ES視頻流,當(dāng)解析至nal_unit_type=5的數(shù)據(jù)單元時潮饱,解碼器將其解析為監(jiān)控專用數(shù)據(jù)單元来氧。SVAC2.0細化了此單元的內(nèi)容,根據(jù)Extension_id的不同可以分為絕對時間擴展信息(004)香拉、地理信息擴展(010)啦扬、智能分析信息擴展(011)和OSD信息擴展(012)四種監(jiān)控專用信息。
圖4 智能分析數(shù)據(jù)analysis_id[i]與智能特征的對應(yīng)關(guān)系
SVAC2.0充分考慮了與公共安全息息相關(guān)的視頻特征凫碌,這些特征在公安辦案扑毡、監(jiān)控輿情、維護社會治安等方面起著非常重要的作用盛险,支持對圖像分析規(guī)則瞄摊、目標(biāo)檢測與特征分析、目標(biāo)識別颅婴、行為分析颈缆、目標(biāo)數(shù)量統(tǒng)計的主要數(shù)據(jù)進行了規(guī)范性格式化定義。圖4中展示的是這些特征與語法元素analysis_id[i](第i項分析結(jié)果的分析功能標(biāo)識)的映射關(guān)系汗钳,在一段視頻流中可以攜帶0個梧货、1個或多個智能分析結(jié)果,結(jié)果的數(shù)量可以用語法元素analysis_num表示磺瓤,每個分析結(jié)果的表示形式也定義了結(jié)構(gòu)化規(guī)范格式褂反,通過值description_type[i]可知第i項分析結(jié)果的描述形式,當(dāng)為002時廠家可自定義描述形式唁返,當(dāng)為003時則必須遵循國標(biāo)中對結(jié)構(gòu)化描述的規(guī)定娇仙。同時,SVAC2.0還具有極強的兼容性和可擴展性辨迷,在analysis_id的值中保留00E~0FF的值為更加細化視頻特征做好鋪墊尾贮,保留description_type值為000和003的描述形式,兼容更多的描述結(jié)構(gòu)袁暗。在視頻流中可以清晰的知道當(dāng)前視頻流所攜帶的智能分析結(jié)果的數(shù)量以及分別代表哪項識別功能怔巷。