國家技術(shù)發(fā)明獎提名項目公示內(nèi)容

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1、2018年國家技術(shù)發(fā)明獎提名項目公示內(nèi)容一、項目名稱：大規(guī)模、低延遲視頻云服務(wù)中的自適應(yīng)資源調(diào)度技術(shù)二、提名單位意見：以云計算為基礎(chǔ)設(shè)施，提供支持大規(guī)模、低延遲的互聯(lián)網(wǎng)視頻服務(wù)，是文化產(chǎn)業(yè)、在線教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、電子商務(wù)等應(yīng)用的基礎(chǔ)支撐，已成為國際互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)競爭的制高點之一。云中資源調(diào)度的效率是制約視頻云服務(wù)規(guī)模、服務(wù)質(zhì)量的瓶頸。該項目提出了視頻編轉(zhuǎn)碼任務(wù)并行調(diào)度性能評估模型，發(fā)明了并行粒度自適應(yīng)的動態(tài)資源調(diào)度分布式高并行云轉(zhuǎn)碼方法；揭示了用戶行為與視頻流行度間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，發(fā)明了用戶行為感知的視頻內(nèi)容部署與協(xié)作傳輸資源調(diào)度方法；發(fā)現(xiàn)了云到邊緣計算資源負(fù)載的可預(yù)測性，發(fā)明了

2、資源增益最大化的視頻云在線轉(zhuǎn)碼與傳輸資源自適應(yīng)按需協(xié)同調(diào)度方法。該項目在視頻云自適應(yīng)資源調(diào)度的多項技術(shù)上取得重大突破。項目技術(shù)原創(chuàng)性顯著，獲授權(quán)發(fā)明專利38項、軟件著作權(quán)2項，1項技術(shù)入選國際標(biāo)準(zhǔn)，研制了覆蓋完整產(chǎn)業(yè)鏈條的產(chǎn)品和系統(tǒng)，已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化并廣泛應(yīng)用于央視、阿里、百視通等行業(yè)骨干企業(yè)，顯著提升了視頻云資源的利用效率，獲國內(nèi)外同行和用戶的高度評價，經(jīng)濟社會效益顯著。該項目于2013年獲北京市科學(xué)技術(shù)獎一等獎，對照國家技術(shù)發(fā)明獎授獎條件，提名該項目申報2018年國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎。三、項目簡介：視頻已成為網(wǎng)絡(luò)信息處理和傳播的主要載體。以云計算為基礎(chǔ)設(shè)施，提供支持大規(guī)

3、模、低延遲的互聯(lián)網(wǎng)視頻服務(wù)，是文化產(chǎn)業(yè)、在線教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、電子商務(wù)等應(yīng)用的基礎(chǔ)支撐，已成為國際互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)競爭的制高點之一。云中資源調(diào)度的效率是制約視頻云服務(wù)規(guī)模、服務(wù)質(zhì)量的瓶頸，亟待突破國際前沿共性技術(shù)難題：（1）視頻格式多樣且爆發(fā)式匯聚到云中，傳統(tǒng)云計算資源調(diào)度方法難以適應(yīng)視頻編轉(zhuǎn)碼數(shù)據(jù)強依賴的特性；（2）用戶行為復(fù)雜導(dǎo)致視頻分發(fā)資源需求巨量且大幅波動，之前依賴視頻流行度的網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度被動滯后，難以適應(yīng)用戶行為的高動態(tài)性；（3）網(wǎng)絡(luò)終端異構(gòu)性強且資源地域分布差異大，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)計算資源分離調(diào)度難以提供適應(yīng)分布異構(gòu)應(yīng)用環(huán)境的資源調(diào)度靈活性和高效能。該項目在國家基金委、科技

4、部的支持下，歷經(jīng)十余年技術(shù)攻關(guān)，通過產(chǎn)學(xué)研合作，在視頻云自適應(yīng)資源調(diào)度核心技術(shù)方面取得多項原創(chuàng)性發(fā)明并產(chǎn)業(yè)化。獲授權(quán)發(fā)明專利38項、軟件著作權(quán)2項，1項技術(shù)入選國際標(biāo)準(zhǔn)。項目主要發(fā)明點如下：1）提出了視頻編轉(zhuǎn)碼任務(wù)依賴表達(dá)與并行調(diào)度性能評估模型，發(fā)明了并行粒度自適應(yīng)的動態(tài)資源調(diào)度方法和基于內(nèi)存計算多線程執(zhí)行引擎的分布式高并行云轉(zhuǎn)碼方法，解決了云中高通量視頻編轉(zhuǎn)碼計算資源并行調(diào)度低效難題，實現(xiàn)了多核加速性能隨核數(shù)增加接近線性提升。2）揭示了用戶行為與視頻流行度間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，發(fā)明了用戶行為與視頻傳輸特性感知的視頻內(nèi)容部署與協(xié)作傳輸資源調(diào)度方法，突破了之前方法無法主動感知預(yù)測

5、系統(tǒng)資源需求的局限，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)資源的高效擴展和低延遲傳輸。3）發(fā)現(xiàn)了云到邊緣計算資源負(fù)載的可預(yù)測性，發(fā)明了資源增益最大化的視頻云在線自適應(yīng)轉(zhuǎn)碼與傳輸適配資源按需協(xié)同調(diào)度方法，顯著提升了高異構(gòu)應(yīng)用環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)計算資源的使用效能和靈活性，改善了用戶觀看體驗。項目部分成果曾獲北京市科學(xué)技術(shù)一等獎；視頻編碼快速算法被MPEG-4國際標(biāo)準(zhǔn)采納（國內(nèi)首次）；“3D視頻并行編碼等技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平”（教育部鑒定意見）。應(yīng)用項目技術(shù)發(fā)明，研制了覆蓋互聯(lián)網(wǎng)視頻云服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈條的產(chǎn)品和系統(tǒng)，并開展了大規(guī)模的應(yīng)用推廣，社會經(jīng)濟效益顯著，具有廣泛的推廣應(yīng)用價值。四、客觀評價：1.成果鑒定：何新貴

6、院士主持的教育部科技成果鑒定意見評價：“該項目研制了國內(nèi)首個MVC／3D編碼器，研發(fā)了國內(nèi)首套符合MVC國際標(biāo)準(zhǔn)的互聯(lián)網(wǎng)3D視頻直播系統(tǒng)。…解決了3D視頻編碼高復(fù)雜度計算的效率問題，項目總體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平，3D視頻并行編碼優(yōu)化等技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。”2.檢測報告：國家廣電總局廣科院廣播電視檢測中心檢測報告：“支持2路高清晰度、8路標(biāo)準(zhǔn)清晰度視頻信號的實時編碼，能滿足3D視頻業(yè)務(wù)需求；3D視頻直播系統(tǒng)立體顯示效果良好，播放流暢，滿足互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求?！?.同行評價：該項目發(fā)表IEEE/ACMTrans和CCFA類會議論文40余篇，得到了學(xué)術(shù)界的廣泛引用，引用者中包括

7、加拿大工程院院士、中國工程院院士、ACMFellow和IEEEFellow等70余人，代表性評價如下：?發(fā)明點一的相關(guān)工作發(fā)表在IEEETCSVT、TPDS等，IEEEFellow、美國USC的Prof.AntonioOrtega等在IEEEJSTISP論文中評價該方法“addressedoptimizationofmultiviewhardwareencoderarchitecturesbyreducingframeprocessingtimesthroughtheuseofparallelizationonmulticoreproce