當前,安防監控廣泛采用國際標準化組織(ISO)和國際電信聯盟(ITU)聯合制定的H.264/H.265視頻編解碼標準作為數字視頻壓縮格式,采用該標準作為數字視頻壓縮格式存在:
視頻難以結構化;
視頻容易被侵入竊取偽造;
視頻數據和業務數據脫節無法關聯檢索等問題。
嚴重制約著安防監控行業的發展,潛在威脅著國家和社會的視頻信息安全。
沒有自主的標準,就沒有可控的應用
2017年3月,公共安全SVAC國家標準2.0版《公共安全視頻監控數字視音頻編解碼技術要求》(標準號為GB/T25724-2017)由國標委發布實施。
公共安全SVAC國家標準2.0版
公共安全SVAC國家標準是安防監控系統的基礎標準,以“忠實于場景的高保真視音頻編解碼”為核心思想,針對安防監控實際需求,解決目前安防監控系統中視音頻編解碼標準不統一和在安防監控領域采用廣電標準而無法滿足安防監控特殊需求的問題。
公共安全SVAC國家標準如何解決安防監控三大痛點?
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公共安全SVAC國家標準支持前端人工智能分析結構化描述和編碼,解決視頻難以結構化導致應用難、代價大的痛點
在2011年轟動全國的周克華案偵查過程中,南京市公安局組織近百名民警反復回看、甄別將近3500T的視頻資料,晝夜輪班,看累了就滴眼藥水。用了一個多月時間才發現了嫌疑人的無偽裝身影。
周克華犯案視頻圖
這個過程充分暴露出采用H.264非結構化存儲視頻數據的問題:數據本身只能看,不能檢索。
近幾年各地為了解決視頻結構化問題,紛紛提出上馬視頻云平臺,試圖在服務器對城市存儲的海量視頻數據進行結構化處理。由于視頻結構化處理需要高性能圖形圖像計算能力,要處理城市級數十萬路視頻的視頻結構化是個天文數字。
采用H.264/H.265的攝像機采取外掛人工智能模塊進行圖像智能分析,分析結果和視頻流分別傳送到服務器,之間無法實現融合關聯。
而公共安全SVAC國家標準
支持SVAC監控專用信息,即以數據包方式在SVAC視頻流中插入各類信息/數據,并與視頻數據建立關聯。SVAC提供SDK支持前端人工智能分析結果和圖像通過SVAC監控專用信息插入到視頻中一同編碼,無需單獨傳輸,前端支持近百種智能分析描述,實現對視頻的結構化描述。在后臺無需對視頻進行解碼,可以直接提取為信息提取和視頻應用提供了便利,也不會對SVAC視頻流的傳輸、存儲和解碼產生影響。
同時,下級視頻監控平臺也可以將上述包含智能分析結果的SVAC視頻流發送給上級平臺(例如市級監控平臺),由市級監控平臺提取信息并進行處理。該過程中,上下級平臺間只需要通過GB/T28181協議進行互聯,不需要額外的智能分析信息傳遞接口和協議,解決了平安城市、雪亮工程等多層次、大規模復雜互聯架構下智能分析應用聯網問題。而且,智能分析結果內置在SVAC視頻流中,即使跨平臺應用,同一段錄像的分析結果也不會丟失,可以被反復使用,減少重復分析的計算資源浪費,實現視頻數據有效利用。
目前主流的SVAC SoC芯片內部嵌入了嵌入式神經網絡處理器(NPU),可以每秒可處理 ≥15fps @1080p 視頻;支持GoogleNet、VGG、SSD、ResNet、YOLO 等主流深度學習網絡部署;可以動態部署人臉檢測和識別,車輛檢測和識別,視頻結構化等深度學習網絡算法;支持攝像機可根據應用定義算法,并且算法可不斷學習更新,使得越來越智能。
中星微神經網絡處理器
2
SVAC國家標準支持GB35114視頻聯網信息安全最高等級,解決視頻被侵入竊取、偽造等安全問題痛點
2018年初《財經》雜志刊登“失控的攝像頭”一文披露了視頻監控信息安全問題,又引起全社會的憂慮。文中提到:“智能攝像頭,是最受黑客青睞的物聯網類設備種類之一”,攝像頭的入侵、劫持和非法信息銷售已經形成產業鏈,其影響不僅限于隱私泄露,正在向刑事案件(利用監控設備的高智商犯罪)、乃至國防安全信息、金融交易信息、商業辦公機密等領域蔓延……
公安部多次發文提到 “各級公安機關使用的****監控設備存在嚴重安全隱患,部分設備已經被境外IP地址控制。”
這充分暴露出采用H.264視頻數據面臨信息安全問題:H.264/H.265視頻壓縮格式本身并不具備任何安全特性,主要在設備操作系統層、網絡傳輸層構建安全措施,一旦出現安全漏洞,攝像機就被迅速攻破、劫持控制,視頻數據可被竊取或偽造。同時,視頻數據在服務器一般以文件方式存儲,沒有任何安全保密可言,可以直接打開、甚至修改。
GB35114是面向視頻監控聯網信息安全的強制國家標準,該標準的推出對于解決平安城市、雪亮工程等大規模聯網環境下所面臨的信息、設備和系統安全威脅有重大意義。
GB35114標準要求攝像機內置保密安全芯片或安全模塊,通過采用國家密碼局發布的SM系列算法實現攝像機、客戶端與平臺間的雙向接入認證和視頻驗簽、視頻加密功能,達到數據保密、防偽造、防篡改的目的。
公共安全SVAC國家標準是GB35114國標唯一支持可實現視頻驗簽、視頻加密功能的音視頻編解碼標準。
主流支持公共安全SVAC國家標準的攝像機已經內嵌國家保密局認可的國密算法芯片:
支持第三方CA認證和密鑰,實現視頻數據實時采集、實時編碼、實時每幀圖像加密和每幀圖像之間可信認證,從信源端保障數據安全、防篡改;
同時還支持設備認證、視頻數據簽名等安全特性;
服務器端存儲的是加密和可信認證后的視頻,保障歷史視頻的安全。
公共安全SVAC國家標準從知識產權到算法、芯片和代碼都實現了國產化,進一步提高平安城市、雪亮工程等大規模聯網共享應用系統的安全性能,也為未來視頻安全應用的延伸、擴展和升級提供了良好的兼容性。
3
公共安全SVAC國家標準支持外部物聯網、業務數據接入,解決視頻數據和業務數據脫節無法關聯檢索的痛點
2016年人民日報評“環保監測設備帶口罩”案,對環保數據弄虛作假,如果監測設備的數據和視頻數據有效關聯,就可以實現“保真”。
在視頻偵查中,經常需要在視頻中進行檢索,比如“某個時間段,穿紅色衣服的20-30歲女性”、“在全市視頻找出照片上的某個人出現的圖像”、“查找持有某交通卡的人在全市出現的視頻”等等,而這些采用H.264/H.265的視頻圖像均束手無策。
采用H.264/H.265的攝像機和物聯網傳感器安裝在一起,傳感器數據和視頻流分別傳送到服務器,只能通過時間標志在兩個系統之間查找和調閱,之間無法實現融合關聯。
公共安全SVAC國家標準除了支持人工智能分析結構化描述和編碼
同時提供開放的物聯網協議開發SDK和解析SDK,各類物聯網設備無需更換,直接可通過485、USB、網絡等接入到攝像機,將實時感知的物聯網信息和業務信息通過SVAC監控專用信息插入到視頻中一同編碼,無需單獨傳輸,實現視頻、智能分析和物聯網信息的關聯、同步,后臺無需解碼可直接提取,配合后臺檢索算法實現對任意物聯網設備的視頻檢索。
目前已支持WIFI探針、電子圍欄、交通卡、汽車電子標簽、門禁卡、身份證、電動車防盜、銀行卡、環境傳感器等多種物聯網設備接入。
還支持靜態、動態位置參數插入到SVAC監控專用信息,將攝像機當前實時變化的位置狀態、ZOOM、P(左右旋轉)、T(上下旋轉)信息和視頻關聯,配合后臺的視頻地理信息引擎,可以將地理信息平臺中各種空間數據和業務數據疊加關聯到視頻中進行分析和應用,讓視頻轉變為視頻實景地圖,實現基于視頻的全時空立體化大數據應用。
中星技術SVAC+大數據融合可視化實戰應用
基于公共安全SVAC國家標準,可以集成物聯網、人工智能、信息安全和地理時空融合,不僅解決了不同來源、不同種類信息的傳輸和應用接口問題,也為多數據源的大數據碰撞分析提供了精確到視頻幀的關聯關系,為基于視頻動態感知、實時預警分析決策和大數據融合可視化提供強大支撐。
2017年9月,中央綜治辦、發改委、公安部、國標委聯合下發的要求各地貫徹執行的《公共安全視頻圖像信息聯網共享應用標準體系(2017版)》,明確把SVAC和GB 35114等國家標準納入 “雪亮工程”建設標準體系。
2017年11月,國標委正式發布的《公共安全視頻監控聯網信息安全技術要求》(GB 35114)國家強制標準,明確要求視音頻數據的可信編碼及驗證方法、視音頻數據加密采用公共安全SVAC國家標準,確保視頻監控聯網信息安全。
中國軟件評測中心的測試數據表明,公共安全SVAC國家標準2.0版對于高清及超高清視頻圖像的壓縮性能均優于H.265標準。同時,公共安全SVAC國家標準中引入大量智能化技術,有利于實現視頻監控的智能化應用; 公共安全SVAC國家標準支持對設備的加密與認證,支持視音頻信息防篡改和加密傳輸,可以有效保護國家重要視音頻信息安全。
因此,推廣和使用公共安全SVAC國家標準已迫在眉睫,也是大勢所趨。
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原文標題:中星觀點丨人工智能時代——公共安全SVAC國家標準破解安防監控三大痛點
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