我国多媒体及联网监控关键技术研究取得重要成果

日期 2006-01-09　来源：简报　作者：　【大中小】　【打印】　【关闭】

—为提高国家预防和应对突发公共安全事件提供科技支撑　　编者按：武汉大学国家多媒体软件工程技术研究中心主任胡瑞敏教授领导的课题组在三项国家自然科学基金项目的资助下，从1994年来与合作者先后开展了音视频压缩编码技术、动态码率转换和格式（编码标准间）的转换技术和异构网络环境下的服务质量机制的研究，近期在多媒体音视频压缩标准和数字视频联网监控等关键技术方面取得突破，为显著提高国家预防和应对突发公共安全事件的能力，实现公共安全从被动应付型向主动保障型的战略转变提供了先进的技术支撑。　　“城市视频监控与报警示范工程”是近年来公安部开展的科技专项研究，希望通过技术攻关和集成，整合社会视频监控与报警资源，建设社会治安综合防控体系，以提高社会治安综合防控能力和突发事件的应急处置能力。其主要内容包括：城市视频监控与报警系统的网络平台构建、技术标准体系构建、服务保障机制和应急处置机制等研究内容。过去十年中，除公安系统投入大量人力物力进行城市视频监控与报警系统建设外，银行、宾馆、超市等行业也先后投入几百亿的资金初步建成了使用范围广泛的视频监控报警系统。但是，由于缺乏统一的音视频编码等相关技术标准，这些按行业、区域等条块分割建成的众多小型监控报警系统无法互联互通，存储资源不能共享，更谈不上统一指挥调度。如果完全重建城市安防报警系统，则不仅耗时耗力且会造成社会资源的巨大浪费；另一方面，在大中型城市整合社会安防报警资源不同于企业内部自建的安防监控系统，需要面对复杂的异构网络环境。如何在既包含宽带有线网络，也包含窄带无线移动网络环境下，有效保障监控系统音视频信息传输的质量和控制信令的传递，无疑是社会资源整合技术方面必须攻克的一个重大理论和技术难题。　　针对这一重大难题，武汉大学国家多媒体软件工程技术研究中心主任胡瑞敏教授领导的课题组在三项国家自然科学基金项目的资助下，与合作者先后开展了无线环境下音视频分层压缩编码、异构网络环境下的Qos机制和信源信道联合编码模式、音视频技术与GIS系统无缝融合方式的研究。他们将转码技术用于处理资源丰富的有线网络与资源贫乏的无线网络的缝隙问题，重点解决了服务器如何有效地提供多种码率和分辨率的视频格式，如何适应网络的带宽波动，如何适应更高的网络误码或丢包率（无线环境）以保证通信质量，如何使用自适应码率控制与传输策略满足各类用户终端等问题。相关研究成果获第五届中国青年科技创新奖、第七届中国青年科技奖和2003年湖北省科学技术二等奖。在此研究工作基础上，他们又与合作者设计并研制了数字视频联网监控系统关键部件“支持异构网络的多媒体接入服务器”（网络摄像机），其技术指标和运行性能均优于国际同类产品，研制的网络摄像机等产品已在日本、荷兰等发达国家投入实际使用；该产品并于2004年在美国拉斯维加斯获得CES大奖。研究中心提出的转码技术加控件集成方法，解决了数字视频联网监控系统中如何综合接入采用不同编码格式、不同码率接入方式、不同终端设备的难题，为有效整合安防视频监控资源提供了可行的技术解决方案。他们与公安部科技局和全国安全防范报警系统标准化技术委员会（SAC/TC100）合作，提交了“城市安全防范数字联网监控技术系列标准”建议稿，预计在2005年底完成整个标准的报批稿制订工作。该项标准的实施可以有效整合现有安防监控社会资源，对国家“城市安全防范数字联网监控系统”的建设工作具有指导意义，同时显著提高了国家预防和应对突发公共安全事件的科技支撑能力，为实现公共安全从被动应付型向主动保障型的战略转变提供了先进的技术支持。相关工作得到国家安全防范报警系统标准化技术委员会（SAC/TC100）的高度评价，被誉为全面提高了我们国家数字安全防范联网监控系统的技术水平，为全面整合安防与报警社会资源提供了宝贵的技术方案。　　在多媒体音视频编码技术标准方面，由于缺乏拥有自主知识产权的核心技术，国内相关产业长期以来受制于欧美国际大公司，一度令人瞩目的DVD产业就是因此而遭受重大打击。为此，信息产业部科学技术司于2002年6月批准成立数字音视频编解码技术标准工作组。工作组的任务是：面向我国的信息产业需求，联合国内企业和科研机构，制（修）订数字音视频的压缩、解压缩、处理和表示等共性技术标准，为数字音视频设备与系统提供高效经济的编解码技术，服务于高分辨率数字广播、高密度激光数字存储媒体、无线宽带多媒体通讯、互联网宽带流媒体等重大信息产业应用。胡瑞敏教授作为AVS工作组发起成员和音频组执行主席，从2002年底以来一直参与AVS视频和音频编码标准的制定工作。在AVS视频、音频和需求组先后提出11项提案与标准框架，其中窗切换算法、音频客观质量评价方法和其他单位提出的相关算法一道成为AVS音频标准的重要组成部分。2005年初在海南，AVS1.0版本音频编码通过AVS初步测试，在性能指标方面略优于国际通用的MP3算法，从而实现了技术版权真正属于我们国家自己的音频编码算法。目前，创维集团正与武汉大学等单位密切合作，力争在今年十月高交会前后推出支持AVS Audio1.0标准的数字电视产品，尽快实现从技术、标准到民族产业的跨越。　　国家多媒体软件工程技术研究中心针对多媒体技术方面的重大需求，不仅积极开展标准和核心技术的研究，还主动将基础研究成果向相关应用领域延伸。近几年来，该研究中心已申请了六项国家发明专利，承担了三项国家自然科学基金项目和多项863计划项目。2002年与台湾多媒体领域最大的上市公司丽台科技合作成立了多媒体技术联合实验室，开展基于H.323的IP可视电话技术研究，相关产品销量从去年开始已跃居世界首位。