T∕VSTR 034-2026 视频智能压缩设备

ICS45.020CCSS73AI-basedvideocompressiondev中关村轨道交通视频与安全产业技术联盟发布IT/VSTR034—2026 2规范性引用文件 3术语和定义 4缩略语 25技术要求 25.1设备组成 25.2设备联网 35.3功能要求 35.4性能要求 45.5软硬件配置 55.6结构与外观 65.7接口要求 65.8环境适应性要求 65.9电源要求 65.10可靠性要求 65.11安全要求 66试验方法 76.1检验环境条件 76.2结构及外观检查 76.3接口检查 76.4功能测试 76.5性能测试 96.6环境适应性测试 6.7电源测试 6.8可靠性测试 6.9安全性测试 7检验规则 7.1检验分类 7.2出厂检验 T/VSTR034—20267.3型式检验 7.4检验项目 8标志、包装、运输和储存 8.1标志 8.2包装 8.3运输 8.4储存 附录A（规范性）性能指标计算方法 A.1智能压缩处理延迟时间 A.2视频压缩率 A.3视频解析检出率误差 T/VSTR034—2026本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中关村轨道交通视频与安全产业技术联盟提出并归口。本文件起草单位：广州视能互联信息技术有限公司、中国铁路济南局集团有限公司科学技术研究所、北京交通大学、中国铁路北京局集团有限公司北京通信段、中铁第一勘察设计院集团有限公司、北京世纪瑞尔技术股份有限公司、北京瑞祺皓迪技术股份有限公司、通号通信信息集团有限公司、浙江大华技术股份有限公司、华为技术有限公司、武汉时代科创有限公司。本文件主要起草人：陈刚、江盛欣、喻越、徐天涛、丁泉、王振、秦勇、谢征宇、赵建国、董相奎、张博洋、靳贵敏、乔祝严、张涛、王超、李相格、朱铁栓、张黎明、初雯雯、朱强、杨东涛、徐晓建、严森高、卢毅、罗剑锋、刘建宇、冯伟。T/VSTR034—20261视频智能压缩设备本文件规定了视频智能压缩设备的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和储存。本文件适用于视频智能压缩设备的设计、制造和检验。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其以最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T2423.3电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Cab：恒定湿热试验GB/T9813.3—2017计算机通用规范第3部分：服务器GB/T28181—2022公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求GB/T39274—2020公共安全视频监控数字视音频编解码技术测试规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1视频智能压缩AI-basedvideocompression采用AI对视频进行分析，识别目标对象区域，针对目标对象区域以及非目标对象区域，进行图像帧与图像序列的分级重编码，在不改变视频编码格式、分辨率、帧率的前提下，降低视频码率。3.2视频压缩率videocompressionrate统计时间内多个样本的视频流压缩前后视频数据总量的比值。3.3智能压缩处理延迟时间AI-basedcompressionprocessingdelaytime采用视频智能压缩（3.1）技术的视频流编解码处理全过程所消耗的时长。3.4视频节点videonode具有对视频信息的接入、存储、分发及转发、调用、控制、与其他业务系统互联和联动，以及本节点设备资源管理、用户管理、报警管理等功能的节点。结构相似度指标测量structuralsimilarityindexmeasure视频解析检出率videoanalysisdetectionrate视频解析检出率误差videoanalysisdetectionrateerrorAI:人工智能(ArtificialIntAPI:应用程序编程接口(ApplicationProgramming5.1设备组成控制单元控制单元网络模块电源模块图1视频智能压缩设备组成结构示意图控制单元通过网络模块接收视频节点的视频流(原始视频流),将视频流发送给压缩单元，并接收压缩单元处理后的视频流(压缩后视频流)。网络模块为视频智能压缩设备与视频节点通信提供数据传输通道。5.1.4电源模块5.2设备联网返回到视频节点。视频智能压缩设备可与视频节点融合设置。详见图2。原始视频流压缩后视频流T/VSTR034—20264c）支持GB/T28181或ONVIF标准、RTSP协议以及API接口方式；d）支持接收720P（1280×720）、1080P（1920×1080）、2K（2560×1440）、4K（3840×2160）等视频分辨率的视频流。5.3.2视频智能压缩功能视频智能压缩功能应符合下列规定：a）应用AI算法分析图像帧内容，根据画面场景的特点调节编码参数；b）支持视频智能压缩处理前后视频格式、分辨率、帧率及时长保持不变；c）支持视频智能压缩处理前后音频数据、SEI信息保持不变，并与视频数据保持同步；d）支持配置每一路视频流的压缩策略与压缩参数。5.3.3设备推流功能设备推流功能应符合下列规定：a）具有向视频节点输出视频流功能；b）支持输出H.264、H.265标准格式的视频流；c）支持GB/T28181或ONVIF标准、RTSP/RTMP协议以及API接口方式。5.3.4告警与统计功能告警与统计功能应符合下列规定：a）具有智能压缩处理异常告警提示功能；b）具有不同告警级别设置功能；c）具有视频流接入路数、智能压缩路数、压缩率的统计功能；d）具有分时间段、分摄像机的压缩率、压缩数据量统计功能。5.3.5网管功能网管功能应符合下列规定：a）具有故障管理（含设备报警和业务报警）、性能管理（含设备自身软硬件性能状态监控）、安全管理、日志管理等模块功能；b）应支持SNMP协议，管理信息至少包括CPU、内存、硬盘、网络等资源的参数；c）支持视频智能压缩设备的参数配置（包含且不限于网络参数、压缩参数、安全策略参数等）；d）支持实时视频流智能压缩前后的视频画面、码率、分辨率、帧率、编码格式对比及视频压缩率的展示；e）支持视频流智能压缩的历史数据展示与统计报表导出。5.4性能要求5.4.1智能压缩处理延迟时间单路视频流智能压缩处理延迟时间不应大于120ms。5.4.2智能压缩并发路数单台设备最大并发视频智能压缩路数应符合下列规定：a）原始视频分辨率为720P（1280×720）、帧率为25帧/s时不应小于750路；b）原始视频分辨率为1080P（1920×1080）、帧率为25帧/s时不应小于500路；5T/VSTR034—2026c）原始视频分辨率为2K（2560×1440）、帧率为25帧/s时不应小于250路；d）原始视频分辨率为4K（3840×2160）、帧率为25帧/s时不应小于125路。5.4.3视频压缩率视频压缩率不应低于67%，具体计算方式执行附录A.2。5.4.4视频压缩质量指标视频压缩质量符合下列规定：a）视频压缩前后结构相似度指标测量SSIM值应符合GB/T39274-2020中的“附录B基于SSIM算法的视频评价检测方法”要求；b）对AI目标识别算法按照附录A.3公式（A.7）计算出的视频解析检出率误差不应大于2%。5.4.5网络资源指标网络资源指标应符合下列规定：a）采用单机模式运行时，设备原则上占用1个IP资源；b）采用主备、集群模式运行时，单台设备原则上占用IP资源不应大于2个；c）设备提供网络带宽不应低于千兆，并可支持多网口链路聚合或万兆网络模块来扩展带宽，网络通道占用率不宜大于70%；d）设备支持IPv4和IPv6。5.4.6业务恢复指标业务恢复指标应符合下列规定：a）采用主备模式运行时，当主设备发生故障，触发备用设备自动切换，切换过程中在压缩任务中的视频录像不出现丢失情况，压缩服务恢复不大于60s；b）采用集群模式运行时，在集群中出现压缩设备故障时，触发压缩任务自动迁移，切换过程中在压缩任务中的视频录像不出现丢失情况，压缩服务恢复不大于60s。5.4.7容错要求容错要求符合下列规定：a）设备应支持断网自动重连、断电自启动、故障迁移、负载均衡、过载保护、输入容错；b）在设备故障时不应导致视频丢失；c）设备支持单机、集群等模式运行，支持N+M冗余，不应额外配置管理服务器。5.5软硬件配置视频智能压缩设备软硬件配置符合下列规定：a）双CPU，单CPU不应低于16核32线程；b）内存不应低于64GB，并应支持扩展；c）系统盘应具备RAID1保护机制，单盘容量不应低于600GB；e）应具备冗余电源；f）CPU/GPU芯片、操作系统、数据库应采用国产自主可控产品。T/VSTR034—202665.6结构与外观视频智能压缩设备箱体结构与外观符合下列规定：a）表面平整光滑、颜色均匀，不存在机械划伤痕迹、各部件不得有明显色差。所有紧固件连接应牢固可靠，金属件不应有毛刺、结构件不应扭曲；b）应具有良好的抗腐蚀老化性能，外观不得有肉眼可见的锈斑；c）采用涂覆处理的金属结构件，其涂层与基体应具有良好的附着力；d）应设置接地标志；e）支持标准服务器机柜安装。5.7接口要求视频智能压缩设备接口符合下列规定：a）网络接口：100/1000Mbit/s以太网电口不应少于2个；10Gbit/s以太网光口（SC或LC接口）不应少于2个，且支持单模/多模自适应；b）通信接口协议：与视频节点之间通信接口应支持GB/T28181、ONVIF、RTSP与API接口协议。其中API接口应包含环境初始化与释放、设备连接、系统配置、压缩资源申请与关闭、压缩任务管理、视频与非视频数据的输入与输出、异常事件通知、系统与资源信息获取等内容。5.8环境适应性要求视频智能压缩设备环境适应性应符合GB/T9813.3-2017中表2的规定。5.9电源要求应支持交流220V供电，并符合GB/T9813.3-2017中对交流电源适应能力的规定。应支持双电源。5.10可靠性要求视频智能压缩设备的MTBF不应小于5×104h。5.11安全要求硬件方面安全要求应符合GB/T9813.3-2017的规定，软件方面安全要求应符合下列规定：a）身份鉴别：采用口令和密码技术组合的鉴别技术对用户进行身份鉴别；初次登录时，强制修改厂商默认口令；具有登录系统失败处理功能，配置并启用结束会话、限制非法登录次数和当登录连接超时自动退出等相关措施；当进行远程管理时，采取开启SSH、HTTPS协议等措施防止鉴别信息在网络传输过程中被窃听；b）安全审计：对用户行为和重要安全事件进行审计；审计日志记录内容包括事件的日期和时间、用户、事件类型、事件结果及其他与审计相关的信息；对审计进程进行保护，防止未经授权的中断；对审计记录进行保护，定期备份；c）入侵防范：操作系统遵循最小安装的原则，仅安装经过许可的软件和补丁程序；关闭不需要的系统服务、默认共享和高危端口；通过设定终端接入方式或网络地址范围对通过网络进行管理的管理终端进行限制；提供数据有效性检验功能，保证通过人机接口输入或通过通信接口输入的内容符合系统设定要求；采用相关技术手段对操作系统、应用软件、数据库系统进行漏洞扫描，及时发现、修补存在的漏洞；d）恶意代码防范：采用免恶意代码攻击的技术措施及时识别入侵和病毒行为，将其有效阻断，并定期维护恶意代码防护机制的升级和更新；e)数据完整性：采用校验技术或密码技术保证账户及密码等重要数据在传输和存储过程中的完整a)温度：15℃~35℃;b)相对湿度：25%～75%;音频),测试系统通过API接口与视频智能压缩设备进行通信，将原始视频流经视频智能压缩设备处理测试。视频智能压缩设备测试组网图应符合图3的规定。测试系统/工具以太网交换机视频智能压缩设备图3视频智能压缩设备测试组网示意图T/VSTR034—202686.4.2测试系统及工具测试系统及工具应包含：a）视频节点服务器，用于连接IPC、NVR和视频智能压缩设备，完成推流、取流等业务；b）PC，用于运行视频节点服务器或视频智能压缩设备的客户端，对功能、性能结果进行展示；c）MIBBrowse工具，用于测试视频智能压缩设备的SNMP网管功能；d）ElecardStreamEyeTools中配套的VideoQE工具，用于测试SSIM指标值。6.4.3设备取流功能测试在测试环境中，按照下列方法进行设备取流功能测试：a）在视频节点配置好待压缩的视频流与视频智能压缩设备关系，在PC登录视频智能压缩设备的网管客户端，在网管客户端查看视频智能压缩设备获取视频流的播放效果与视频参数；b）分别接入H.264、H.265编码格式的视频流，重复使用7.4.3a）中的测试方法；c）分别以GB/T28181或ONVIF标准、RTSP协议以及API接口方式连接获取视频流，重复使用7.4.3a）中的测试方法；d）分别接入分辨率为720P、1080P、2K、4K的视频流，重复使用7.4.3a）中的测试方法。6.4.4视频智能压缩功能测试在测试环境中，按照下列方法进行视频智能压缩功能测试：a）在视频节点配置好待压缩的视频流与视频智能压缩设备关系，在PC登录视频智能压缩设备的网管客户端，在网管客户端对比查看摄像机视频压缩前和压缩后的编码格式、分辨率、帧率是否保持一致；b）接入带有音频信息的视频流，在PC登录视频智能压缩设备的网管客户端，在网管客户端对比观察压缩前和压缩后的视频与音频效果是否同步；c）接入带有SEI信息（如智能检测框）的视频流，将原始视频流与压缩后视频流均通过视频节点服务器进行解码播放，在PC登录视频节点服务器的客户端，在客户端对比观察压缩前和压缩后的视频画面中SEI信息的一致性（如智能检测框的位置、数量）；d）在PC登录视频智能压缩设备或视频节点服务器的客户端，配置接入视频流的压缩策略与压缩参数，并在客户端对比查看不同配置的压缩前后视频效果。6.4.5设备推流功能测试在测试环境中，按照下列方法进行设备推流功能测试：a）在视频节点服务器配置待压缩的视频流并推流给视频智能压缩设备，在PC登录视频节点服务器的客户端查看从视频智能压缩设备获取的压缩视频流播放效果和视频参数；b）分别接入H.264、H.265编码格式的视频流，重复使用7.4.5a）中的测试方法；c）以GB/T28181或ONVIF标准、RTSP协议以及API接口方式连接获取视频流，重复使用7.4.5a）中的测试方法；d）对视频智能压缩设备输出的分辨率为720P、1080P、2K、4K的视频流重复使用7.4.5a）中的测试方法进行测试。6.4.6告警与统计功能测试在测试环境中，按照下列方法进行告警与统计功能测试：c)在PC登录视频智能压缩设备的网管客户端，查询视频流接入路数、智能压缩路数、压缩率等d)在PC登录视频智能压缩设备的网管客户端，按照时间段、摄像机等条件分别查看压缩率、数a)在视频智能压缩设备中配置SNMP服务，在MIBBrowser测试工具中查询视频智能压缩设备的c)在PC登录视频智能压缩设备的网管客户端，配置各项参数，查看实时视频流智能压缩前后的视频画面、码率、分辨率、帧率、编码格式对比及视频压缩率，查询压缩统计信息、压缩率信息、参数配置信息，导出统计报告。a)在视频节点服务器配置接入400路摄像机或视频源(视频智能压缩设备80%满负载条件),并为第i次原始视频流播放延迟时间△T,按附录A.1中公式(1)原始视频流摄像机视频节点服务器视频终端图4视频未压缩时延迟时间测试采样示意图秒表摄像机原始视频流视频节点服务器压缩后视频流视频终端原始视频流压缩后视频流视频智能压缩设备图5视频经过压缩后延迟时间测试采样示意图a)在视频节点服务器配置750路720P(1280×720)分辨率、25帧/s帧率的摄像机进行压缩，在b)在视频节点服务器配置500路1080P(1920×1080)分辨率、25帧/s帧率的摄像机进行压缩，c)在视频节点服务器配置250路2K(2560×1440)分辨率、25帧/s帧率的摄像机d)在视频节点服务器配置125路4K(3840×2160)分辨率、25帧/s帧率的摄像e)上述测试时长不少于24h,视频智能压缩设备的CPU峰值利用率不大于80%,内存峰值利用率不大于80%。在测试环境中，按照下列方法进行视频压缩率测试：a)选择50路视频样本，均为1080P分辨率、25帧/s帧率，其中25路视频格式要求为H.264编码、4Mbit/s码率，另25路视频格式要求为H.265编码、2Mbit/s码率；a)选取10路原始视频，内容需包含丰富的空间特征(如大面积平滑墙面、细密纹理的地砖、清T/VSTR034—2026晰的人物/物体边缘）和时域特征（如匀速运动、突然启停的目标推流给视频智能压缩设备进行压缩，通过视频节点或视频智能压缩设备的客户端下载压缩前后的视频文件（不少于10秒），用ElecardStreamEyeTools中配套VideoQE工具将压缩前和压缩后两份视频文件进行SSIM测试，验证SSIM平均值是否不小于0.8；b）选取10个存在有效目标（按帧统计不少于200个）的原始视频样本（帧率为25帧/s，时长不超过15s其中包含有效目标数量为Na个；推流给视频智能压缩设备进行压缩，通过视频节点或视频智能压缩设备的客户端下载压缩前后视频文件，采用YOLO（v8以上版本）开源目标识别算法工具进行验证；记录有效目标原始视频文件中解析出有效目标数量为No个，记录有效目标压缩后视频文件中解析出有效目标数量为Nc个。按附录A.3中公式（A.7）计算出有效目标的视频解析检出误差E，验证是否不大于2%。6.5.5网络资源指标测试在测试环境中，按照下列方法进行网络资源指标测试：a）在视频节点服务器可正常调用视频智能压缩设备压缩功能时，检查视频智能压缩设备所需的IP资源是否不大于1个；检查网络通道占用率不大于70%；b）将2台视频智能压缩设备配置为主备模式，在视频节点服务器可正常调用主备模式下视频智能压缩设备压缩功能时，检查单台视频智能压缩设备所需的IP资源是否不大于2个。6.5.6业务恢复指标测试在测试环境中，按照下列方法进行业务恢复指标测试：a）将2台视频智能压缩设备配置为主备模式，拔掉主用视频智能压缩设备的以太网数据线，检查视频节点服务器中录像是否存在丢失情况并检查录像中视频压缩效果恢复是否不超过60s；b）将3台视频智能压缩设备配置为集群模式，拔掉其中1台视频智能压缩设备的以太网数据线，检查视频节点服务器中录像是否存在丢失情况并检查录像中视频压缩效果恢复是否不超过60s。6.5.7容错测试在测试环境中，按照下列方法进行容错要求测试：a）在视频节点服务器可正常调用视频智能压缩设备压缩功能时，拔掉视频智能压缩设备的以太网数据线，检查视频压缩效果是否失效；间隔1min后，再接上视频智能压缩设备的以太网数据线，检查视频压缩效果是否恢复，通过视频节点服务器客户端检查视频录像是否存在丢失情况；b）将2台视频智能压缩设备配置为主备模式，在视频节点服务器可正常调用视频智能压缩设备压缩功能时，将主用视频智能压缩设备的以太网数据线拔掉，通过视频节点服务器客户端查看视频数据有无出现中断，通过视频智能压缩设备的网管网页中检查视频压缩业务是否能正常迁移到备用视频智能压缩设备；c）将3台视频智能压缩设备配置为集群模式，在视频节点服务器可正常调用视频智能压缩设备压缩功能时，接入多路摄像机进行视频压缩，通过视频智能压缩设备的网管网页中检查2台视频智能压缩设备是否有均衡负载压缩功能；d）在视频节点服务器可正常调用视频智能压缩设备压缩功能时，检查视频智能压缩设备单设备是否支持双CPU、双系统盘。通过拔掉其中1块系统盘，检查视频智能压缩设备是否可以正常运行，以验证视频智能压缩设备系统盘是否支持RAID1；e）在视频节点服务器可正常调用视频智能压缩设备压缩功能时，加大视频压缩路数直到超过单台视频智能压缩设备的处理能力，在视频节点服务器与视频智能压缩设备的网管客户端检查是否T/VSTR034—2026收到设备过载的业务告警，在处理能力范围的视频路数压缩业务是否保持正常；f）在视频节点服务器可正常调用视频智能压缩设备压缩功能时，接入H.264或H.265以外格式的视频（如MJPEG）进行压缩，在视频节点服务器与视频智能压缩设备的网管客户端检查是否收到输入不匹配的业务告警；g）在视频智能压缩设备配置为主备、集群模式时，同时检查是否不需额外配置管理服务器。6.6环境适应性测试6.6.1工作温度下限测试按GB/T2423.1“试验Ad”进行。受试样品应进行初始检测。严酷程度取表1规定的工作温度下限值10℃,加电运行检查程序2h，受试样品工作应正常。恢复时间为2h。6.6.2工作温度上限测试按GB/T2423.2“试验Bd”进行。受试样品应进行初始检测。严酷程度取表1规定的工作温度上限值35℃,加电运行检查程序2h，受试样品工作应正常。恢复时间为2h。6.6.3储存运输温度下限测试按GB/T2423.1“试验Ab”进行。严酷程度取表1规定的储存运输温度下限值-40℃。受试样品在不工作条件下存放16h。恢复时间为2h，并进行最后检测。为防止试验中受试样品结霜和凝露，允许将受试样品用聚乙烯薄膜密封后进行实验。必要时还可以在密封套中装吸潮剂。6.6.4储存运输温度上限测试按GB/T2423.2“试验Bb”进行。严酷程度取表1规定的储存运输温度上限值55℃。受试样品在不工作条件下存放16h。恢复时间为2h，并进行最后检测。6.6.5工作条件下的恒定湿热测试按GB/T2423.3中“试验Ca”进行，严酷程度取表1规定的工作温度、湿热上限值为35℃、80%，受试样品应进行初始检测。试验持续时间为2h。在此期间加电运行检查程序，工作应正常。恢复时间为2h，并进行最后检测。6.6.6储存运输条件下的恒定湿热测试按GB/T2423.3中“试验Ca”进行，受试样品应进行初始检测。严酷程度取表1规定的储存运输温度、湿热上限值为40℃、93%，受试样品在不工作条件下存放48h。恢复时间为2h，并进行最后检测。6.7电源测试6.7.1电源适应能力测试电源适应能力测试按GB/T9813.3-2017中“交流电源适应能力试验”进行。6.7.2双电源能力测试受试样品同时双电源模块供电，断掉其中任意一个电源供电，受试样品工作应正常。T/VSTR034—20266.8可靠性测试可靠性测试按GB/T9813.3-2017中可靠性试验进行。6.9安全性测试安全性测试按GB/T9813.3-2017中安全试验进行。7检验规则7.1检验分类产品检验分为出厂检验和型式检验。检验项目应符合表2的规定。7.2出厂检验出厂检验应按下列要求进行：a）出厂检验应逐台进行；b）出厂检验的项目应按照表2进行；c）检验中出现任一故障，应停止检验，待查出故障原因并排除后，做出标记并重新进行出厂检验。如仍出现故障，则判该设备为不合格。7.3型式检验符合下列情况之一的应做型式检验：a）新产品试制完成时；b）转场生产试制完成时；c）产品停产2年及以上又恢复生产时；d）正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；e）连续生产5年时；f）出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时。7.4检验项目型式检验和出厂检验的检验项目见表1。表1检验项目1√√2√√3√√4√√5√√6√√T/VSTR034—20267√√8-√9-√-√-√-√-√-√-√-√-√-√-√-√-√-√-√8标志、包装、运输和储存8.1标志8.1.1设备标志在设备明显的位置装有铭牌，铭牌应清晰，易于识别，不易磨损。铭牌应标明下列信息：a)产品名称、型号；b)出厂编号；c)制造日期；d)制造商名称。8.1.2外包装标志设备包装箱外应采用不易褪色涂料，清晰地标出下列信息：a)正面：产品名称、型号、数量、重量、外包装尺寸，到站，收货、发货单位名称和地址等；b)侧面：“易碎物品”、“向上”、“怕雨”及发站、制造商名称等。T/VSTR034—20268.2包装包装应符合下列规定：a)设备包装应能防止其正常运输过程中遭受损坏；b)随机应提供产品的用户手册、产品合格证、装箱单、专用安装工具。8.3运输设备在搬运过程中，应轻拿轻放，避免摔碰，不应无包装运输。8.4储存设备储存条件应符