工程名称： 基于视觉特性的视频编码理论与方法讨论首席科学家： 高文 北京大学起止年限：依托部门： 教育部一、讨论内容由于可以有效节约通信带宽和存储容量，高效率的视频编码技术已经成为数字视频播送(播送网)、数字媒体存储与网络传输(计算机网络)、以及多媒体通讯(通信网)等数字媒体产业的共性关键技术。特别是近年来，我国的数字媒体产业迅猛开展，年均产值已近万亿元，使得音视频编解码标准技术的地位越来越重要。经过多年努力，2024 年中国终于有了自己的视频编码国家标准 AVS。但我们仍需未雨绸缪，从模型、理论、方法和技术上为下一代视频编码国家标准和国际标准的制定早做准备，确保在下一轮的标准竞争中立于不败之地。从视频编码的需求角度看，编码的主要动机是在尽量保证高质量视觉效果的前提下最大限度地降低码率，到达压缩的目的。众所周知，人类视觉系统的信息处理能力远远超过目前的视频处理系统，因此，从方法论上借鉴人类视觉系统的视觉信息处理根本神经机制和心理机理，构建统一的图像/视频根本结构与表示模型及其相应的视觉计算方法，开展将香农信息论与人类视觉系统信息处理原理相结合的高效视觉信息编码理论与方法，就成为了本工程的根本出发点和立项依据。视频编码处理的核心环节要对视频中包含的视觉信息进行高效的表达和准确的重建，其本质是视觉信息的根本结构和有效表示问题。为此，我们需要探讨以下关键科学问题：（1） 视频编码可以借鉴的视觉信息处理机理是什么？作为长期进化的结果，人类视觉信息处理系统是至为精致的生物系统之一。但遗憾的是，其根本神经机制、知觉和认知机理目前尚不完全清楚。本工程将从多学科交叉的角度出发，探究视觉信息处理的根本神经机制和认知机理，讨论相应的理论和模型，对其进行实验验证与计算仿真，以期能够用以指导建立更加有效的视觉计算模型。（2） 视频编码可以利用的符合视觉信息处理机理的计算模型是什么？尽管人类视觉系统的信息处理机理尚不完全明了，但随着技术手段的提高，脑科学、神经科学和认知心理学专家已经掌握了越来越多的规律并提出了很多假说和模型。如何基于这些发现构建相应的、可计算的视觉信息处理数学模型就成为一个重要的根底科学问题。其解决不仅可以有效促进视觉编码技术的开展，还可以从计算模拟的角度反过来推动视觉根本机理的讨论。（3） 与人类视觉系统特性相吻合的视频表示及编码的理论是什么？香农信息论虽然从理论上给出了编码效率的上界...
