我國牽頭制定全球首個端邊云協(xié)同技術(shù)國際標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn)是社會高質(zhì)量發(fā)展的重要技術(shù)支撐。黨的二十大報(bào)告明確指出，穩(wěn)步擴(kuò)大規(guī)則、規(guī)制、管理、標(biāo)準(zhǔn)等制度型開放。

近日，由鵬城實(shí)驗(yàn)室牽頭制定的全球首個端邊云協(xié)同技術(shù)的國際標(biāo)準(zhǔn)——數(shù)字視網(wǎng)膜系統(tǒng)國際標(biāo)準(zhǔn)（以下簡稱標(biāo)準(zhǔn)）在國際標(biāo)準(zhǔn)化組織電氣和電子工程師協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會（IEEE SA）正式發(fā)布，標(biāo)志著我國在該領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)工作取得重大突破。

標(biāo)準(zhǔn)的主要科研領(lǐng)軍人之一、鵬城實(shí)驗(yàn)室智能部視覺所所長王耀威告訴記者，相較現(xiàn)有的其他產(chǎn)業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)具有三大優(yōu)勢：可調(diào)節(jié)注意力，能夠挖掘低密度的數(shù)據(jù)價(jià)值；軟件可定義，充分優(yōu)化了整個傳感基礎(chǔ)設(shè)施的靈活性；隱私保護(hù)，有效彌補(bǔ)了現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)在隱私保護(hù)方面的欠缺。

隨著近年來城市規(guī)模的擴(kuò)張與需求的復(fù)雜化，超大城市在公共安全與交通治理上迎來了巨大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的視覺感知系統(tǒng)已無法滿足城市海量視頻數(shù)據(jù)的處理分析需求，難以支撐城市治理應(yīng)用。

“例如，傳統(tǒng)監(jiān)控?cái)z像頭為‘一對一’模式，在此模式下，海量高清視頻數(shù)據(jù)的傳輸對系統(tǒng)帶寬帶來很大壓力，極大影響了城市治理效率。”王耀威表示。

為著力破解超大城市海量視頻數(shù)據(jù)處理難題，鵬城實(shí)驗(yàn)室主任、中國工程院院士高文率先提出數(shù)字視網(wǎng)膜這一重要概念。他強(qiáng)調(diào)在攝像頭中嵌入芯片，將攝像頭獲取的視覺數(shù)據(jù)經(jīng)過高效編碼和緊湊特征提取后，傳送給“城市大腦”，以便更為高效、靈活地檢索和分析。

基于此，鵬城實(shí)驗(yàn)室成立團(tuán)隊(duì)開展研究，并在原有的“視頻編碼流+特征編碼流”的“雙流”模式基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出了“三流”模式，創(chuàng)新性地增加了模型更新流，大大加強(qiáng)了該系統(tǒng)應(yīng)對城市治理等復(fù)雜環(huán)境的能力。

通過視頻流、特征流、模型流的高效協(xié)作，團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的數(shù)字視網(wǎng)膜系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)海量視覺數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理和時(shí)空大數(shù)據(jù)的分析與挖掘。

“我們提出的數(shù)字視網(wǎng)膜標(biāo)準(zhǔn)體系正是基于對數(shù)字視網(wǎng)膜系統(tǒng)的研究。”王耀威表示，該標(biāo)準(zhǔn)體系包含12個板塊，此次發(fā)布的國際標(biāo)準(zhǔn)是首個板塊“總體架構(gòu)”，完整定義了數(shù)字視網(wǎng)膜系統(tǒng)的整體框架。

值得一提的是，該標(biāo)準(zhǔn)提出了“特征實(shí)時(shí)匯聚、視頻按需調(diào)取、模型在線更新”的視覺計(jì)算系統(tǒng)新范式，既降低了系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸壓力，又緩解了云上的集中計(jì)算壓力，且模型可更新、功能可定義的技術(shù)特性能夠靈活支撐各種應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對視覺大數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析和處理，解決了傳統(tǒng)視覺系統(tǒng)在帶寬、計(jì)算、存儲等方面的資源瓶頸。

研發(fā)過程中，因端邊云協(xié)同涉及的供應(yīng)商眾多，且技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)需求之間存在錯位，這套標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)困難重重。

為解決互聯(lián)互通問題，鵬城實(shí)驗(yàn)室綜合考慮全球?qū)W術(shù)界和國內(nèi)外廠商的意見，基于不同技術(shù)形態(tài)，從技術(shù)和行業(yè)發(fā)展趨勢的角度引導(dǎo)各個廠家形成統(tǒng)一的技術(shù)框架；為應(yīng)對需求錯位的問題，對數(shù)字視網(wǎng)膜系統(tǒng)開展了多個應(yīng)用試點(diǎn)。

2022年初，鵬城實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合產(chǎn)業(yè)合作單位成立了數(shù)字視網(wǎng)膜標(biāo)準(zhǔn)工作組，正式開啟了數(shù)字視網(wǎng)膜系統(tǒng)的國際化進(jìn)程。歷經(jīng)多輪優(yōu)化完善，系列國際標(biāo)準(zhǔn)的第一部分終于順利發(fā)布。

目前，鵬城實(shí)驗(yàn)室已與多個產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)合作，將基于數(shù)字視網(wǎng)膜的大規(guī)模視頻智能處理技術(shù)賦能智慧城市應(yīng)用，在智能交通領(lǐng)域初步構(gòu)建了應(yīng)用生態(tài)，相關(guān)技術(shù)已推廣至武漢、長沙、西安等數(shù)十個大中城市和地區(qū)的智能交通、智慧安防等建設(shè)項(xiàng)目中。

高文表示，鵬城實(shí)驗(yàn)室將加速推進(jìn)數(shù)字視網(wǎng)膜系列標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)，打通從研發(fā)、生產(chǎn)、測試到應(yīng)用的全過程，為推動產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈、價(jià)值鏈、創(chuàng)新鏈深度融合提供堅(jiān)實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)支撐，服務(wù)全球人工智能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。