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马思伟教授团队成果“沉浸式视频编解码关键技术与应用”荣获2022年北京市科学技术进步一等奖

视频与视觉技术国家工程研究中心

2023年11月6日,北京市人民政府发布关于2022年度北京市科学技术奖励的决定,并公布“2022年北京市科学技术奖授奖清单”。由北京大学视频与视觉技术国家工程研究中心副主任马思伟教授、高文院士牵头申报的“沉浸式视频编解码关键技术与应用”项目,荣获北京市科学技术进步一等奖。

北京市科学技术奖共分为突出贡献中关村奖、杰出青年中关村奖、国际合作中关村奖、自然科学奖、技术发明奖、科学技术进步奖6个类别。其中,科学技术进步奖聚焦关键技术创新及应用推广、支撑本市重点领域发展的成果。

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中心此次获奖的项目“沉浸式视频编解码关键技术与应用”,主要来源于北京大学计算机学院视频与视觉技术研究所承担的国家自然科学基金、973计划、863计划及国家重点研发计划项目任务。研发团队面向国家科技重大需求,历经多年持续推进超高清与沉浸式视频技术原始创新,牵头制定超高清视频和沉浸式视频国际标准,研制了相关系统赋能重大任务应用。

“十四五”规划《纲要》指出“加快提升超高清电视节目制播能力,推进电视频道高清化改造,推进沉浸式视频、云转播等应用”,沉浸式视频编解码技术是产业发展的关键。项目组面向沉浸式视频这一未来视频产业的主战场,在以下三个方面做出了突出贡献:(1)提出了超高清视频内容动态感知编码技术,编码效率提升30%,研制了8K超高清视频实时编解码系统,支撑了我国首个超高清频道CCTV-8K开播。(2)提出了视角动态适配的全景视频编码传输方法,研制了端到端交互式低延迟全景直播系统,应用于北京冬奥会赛事直播,首次实现全景、交互式自由视点观赛。(3)构建了三维视频层次表示与视点合成失真模型,研制了交互式多维观赛直播系统,支持高达60路自由视点视频实时编码传输,受到奥组委高度评价。项目授权发明专利102项,牵头制定了自主的8K超高清视频编码标准AVS3,被DVB采纳为国际标准,制定了沉浸式视频标准IEEE 1857.9;成果应用于央视、咪咕、数码视讯等单位,形成了“技术标准-系统装置-产业应用”完整产业链,产生了巨大的经济社会效益,入选2021年世界互联网领先科技成果。培养国家杰出青年科学基金、万人计划、长江学者计划入选者各1人,国家优秀青年科学基金入选者2人,研究生70余人,形成了我国沉浸式视频产学研深度融合、具有重要国际影响力的创新团队,产生了巨大的经济效益和社会影响力。

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团队已在视频编解码技术及标准领域深耕三十年,聚焦编解码领域新理论、新技术、新器件,致力于解决领域存在的基础性、战略性、前瞻性问题,经历了三个阶段发展:

第一阶段(1992年-2002年):上世纪九十年代初我国在视频编码领域基本处于空白阶段, 1992年高文教授从日本回国,带领团队开启从事视频编码技术研究。1996年,高文教授作为中国代表团团长参加MPEG国际标准制定,在参与标准过程中积累了自主技术,为后续研制自主的视频编解码标准奠定了坚实基础。

第二阶段 (2002年-2012年):在我国 DVD 产业受到国外专利垄断打击时,团队牵头制定我国自主的 AVS 视频编码国家标准,研发第一台 AVS 实时编码器和第一款 AVS 高清解码芯片 AVS-101,打破了视频标准领域国际垄断。

第三阶段 (2012年至今):团队于2016年牵头制定了第二代 AVS2 国家标准,实现场景视频编码性能国际领先,压缩比达600倍,支撑了我国4K超高清广播电视频道开播。2019年,团队领先国际发布了面向8K超高清应用的AVS3标准,支撑央视开通8K超高清广播频道,为央视春晚、北京冬奥、杭州亚运等重大事件提供直播保障。AVS3标准已成为国际标准,开创我国超高清视频产业领先国际发展新局面。未来,项目组将会持续推进超高清与沉浸式视频技术研究和应用落地,探索与虚实融合技术、人工智能技术的结合。

工程中心的项目组主要成员还包括北京大学信息工程学院王荣刚教授,北京大学计算机学院王苫社副研究员,北京大学王选计算机研究所贾川民助理教授和北京大学计算机学院张嘉琪博士后。