夜晚,当无数家庭的男女老少吃罢晚饭,坐在电视机前静静地观赏着赏心悦目的高清晰电视节目时,谁个能不打心里感叹现代科学技术的日新月异,电子信息时代的一日千里!仿佛还是在昨天,人们为着家里能拥有一台普通的黑白电视机而欣喜,继而奢望再能换成一台普通的彩色电视机而击节叫好。哪成想转眼之间,超大宽平的液晶电视、清晰逼真的数字视频电视随着人们生活水平的不断提高,不几年功夫便横空出世,放眼间琳琅满目、扑面而来,正悄然进入城乡普通家庭——正所谓“昔日王榭堂前燕,飞入寻常百姓家。”
何为数字视频?专家告诉说,数字视频就是先用摄像机之类的视频捕捉设备,将外界影像的颜色和亮度信息转变为电信号,再记录到储存介质(如录像带)。播放时,视频信号被转变为帧信息,并以每秒约30帧的速度投影到显示器上,使人类的眼睛认为它是连续不间断地运动着的。电影播放的帧率大约是每秒24帧。如果用示波器(一种测试工具)来观看,未投影的模拟电信号看起来就像脑电波的扫描图像,由一些连续锯齿状的山峰和山谷组成。为了存储视觉信息,模拟视频信号的山峰和山谷必须通过数字/模拟(D/A)转换器来转变为数字的“0”或“1”。这个转变过程就是我们所说的视频捕捉(或采集过程)。如果要在电视机上观看数字视频,则需要一个从数字到模拟的转换器将二进制信息解码成模拟信号,才能进行播放。
然而,人们怎能忘记,作为高科技信息产品的超清晰彩色电视,其高端技术长期为海外发达国家所垄断,我国大部家电产品只能仰人鼻息,依赖进口。就在上世纪八、九十年代,普通的国人要想家里有台超清晰大彩电,即使不是奢望或望梅止渴,就算咬牙倾囊买一台吧,却不知要花多少含辛茹苦的血汗钱方能遂愿。
为了打破国外在该领域的技术和产品垄断,为着我们民族彩电工业及其国防领域依托自己的知识产权实现跨越式发展,1985年,留学归国的博士后郑南宁,欣然返回母校西安交通大学,在学校的全力支持下,组建了人工智能与机器人研究所,在自动控制信息技术领域,率领一干精兵强将,左冲右突,开展了夜以继日的科研攻关。
一番寒彻骨,怎得梅花扑鼻香。春去秋来,辛勤的智慧与汗水,培育出骄人的累累硕果。人工智能与机器人研究所所长郑南宁率领他的科研团队,在电子信息数字视频领域经年累月的系统研究,取得了令人惊喜的系列成果,从上世纪90年代起,先后获得国家科技进步二等奖两项,国家教委科技进步一等奖等奖项。他本人于1996年获中国青年科学家奖,1999年当选为其时我国最年轻的中国工程院院士。这十多年来,郑南宁院士率领和指导其科研团队奋勇攻关,埋头开展“数字视频时——空自适应处理关键技术及应用”的系统研究,首先从理论研究方面,解决了扫描格式转换、图像非线性缩放、显示清晰度增强和低码率传输等关键技术。发明了逐行扫描视频信号的自适应运动检测和插补方法,解决了扫描格式转换过程中由于时空不一致而引起的图像失真和运动锯齿问题;发明了基于像素和区域特征的图像自适应细节增强方法,解决了抑制噪声与增强图像细节和景深感的技术难题;发明了非线性扫描场频提升和线性行插补方法,解决了低场频扫描引起的图像闪烁和垂直分辨率低的问题;发明了基于图像时空统计特征的雷达视频数据自适应处理方法,解决了某新型相控阵雷达视频信号低码率传输关键技术难题;发明了“被动呼唤”策略的SDRAM 控制器,突破了用VLSI技术低成本实施上述发明的技术瓶颈;发明了可重构的视频图像实时处理系统,为本项目的仿真和验证提供了先进的支撑平台。他们的研究与发明成果“数字视频时——空自适应处理关键技术及应用”获得了2007年度国家技术发明二等奖。
这一发明成果,解决了我国在数字视频图像处理领域的核心竞争力,开发的芯片在我国彩电霸主四川长虹及其它同行企业应用,已产生了显著的经济效益和社会效益。该项目已实现技术创新到市场价值的转移,部分成果已在国防领域得到应用,促进了我国信息家电行业和国防的技术进步。

