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北京大学深圳研究生院王荣刚教授谈超高清视频解码技术自主研发之路 先自主“造轮” 再“驾车”领跑

四川省超高清视频产业
新闻来源: 四川省超高清视频产业联盟
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发布日期:2021-12-30

讯】(记者 袁静娴)北京大学深圳研究生院王荣刚教授,曾参与由中国工程院院士、AVS工作组组组长、鹏城实验室主任高文牵头的“超高清视频多态基元编解码关键技术”项目,获得国家技术发明奖一等奖。

  近日,王荣刚接受了记者专访,回顾了超高清视频多态基元编解码关键技术的20年自主研发之路:先自主“造轮”、再“驾车”领跑。

  什么是“超高清视频多态基元编解码关键技术”?以4K视频为例,如果一个用户坐在家里想收看4K电视的实时转播,每秒的网络实时传输速度需达到6Gbps,但现在的网络传输速度实在无法做到,因此就需要把视频的数据量压缩到30Mbps,通过网络传输到用户终端,再解码还原到4K视频原本的清晰度。

  王荣刚表示,该技术突破了两个关键问题,一是超高清视频的高效压缩问题,二是实时计算问题。他解释道,庞大的数据量要经过压缩,本身需要非常大的算力,参考软件需要被加速3万倍才能做到实时编码,通过项目组研发的一系列快速算法,只用一台服务器,便可以实现实时编码计算。

  事实上,视频编码技术并非我国才有。上世纪90年代,该类关键核心技术掌握在美国、日本及欧洲的一些国家手里。2002年,一批国产DVD因采用未经授权的编解码标准,只能被迫全部沉海丢弃,国产DVD出口产业也受到重大打击。

  为避免此类事件再次发生,我们必须建立一条信息传输“从源到端”的全技术链条,拥有自己的自主知识产权,推出自己的标准,掌握核心技术才能不被“卡脖子”。

  时年,高文教授接受工信部委派,开始组建AVS工作组。当时还在中科院攻读博士的王荣刚也加入工作组,参与AVS标准制定。

  先自主“造轮”、再“驾车”领跑:20年“自主造轮”的价值不断彰显。项目组突破传统视频编码和计算框架,形成完全自主的编解码技术体系,主导制定超高清视频编码标准GB/T 33475.2-2016等系列标准;2016年5月,AVS2颁布为广电行业标准,同年底颁布为国家标准;2018年4月,全球超高清联盟将AVS2采纳为国际通用格式,同年,自研的超高清实时编码器和解码芯片,支撑了中国第一个超高清频道CCTV-4K成功开播。

  如今,项目已经形成了“技术标准-芯片终端-系统应用”的完整产业链,成果应用到创维、海信等多家公司研制的产品中。近3年拉动产业规模近千亿元。

  未来,这一技术以音视频编解码技术标准为支撑的超高清视频与5G技术结合,将引发智慧医疗、智能交通、航天探测、精密仪器制造等产业变革。

  下一阶段,王荣刚所在的实验室计划攻克超高清视频虚拟现实互动技术,包括如何对一个宏大的自然场景进行数字建模,并对数字建模带来的更庞大的数据进行高效压缩,让用户和视频有更大的交互自由度,获得更强的沉浸感。

  作者:袁静娴