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未來城市，需要一場“數(shù)字視網(wǎng)膜”安裝手術(shù)

哺乳動(dòng)物的視網(wǎng)膜，可稱得上一件造物主的奇瑰之作。

視網(wǎng)膜的一個(gè)特性，是它隱藏在大腦和雙眼之間，沉默著充當(dāng)人類智慧與世間萬物的翻譯。我們的視網(wǎng)膜，其實(shí)并沒有傳遞給大腦真實(shí)的畫面和色彩，而是對(duì)這些“數(shù)據(jù)”進(jìn)行了優(yōu)化，讓我們的大腦直接處理可感可理解的視覺信息。

在高文院士看來，今天城市大腦與萬千攝像頭之間，需要加裝的就是這樣一層“數(shù)字視網(wǎng)膜”。

當(dāng)然，數(shù)字視網(wǎng)膜并非真的要做一種仿生視網(wǎng)膜的硬件，而是希望能夠改變目前攝像頭只能看或者單一鏈路識(shí)別的功能。讓攝像頭本身擁有一定的AI處理能力，能夠?qū)ψR(shí)別到的車、人、場景進(jìn)行主動(dòng)特征提取。

從而讓攝像頭上傳到云端的視頻數(shù)據(jù)，一路通過高效編碼作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；另一路經(jīng)過特征提取直接作為智能大腦的“可讀物”。

這樣既把識(shí)別和推理等智能計(jì)算保留在了云端，又讓端側(cè)完成了初步的智能化解析，平衡了兩側(cè)的成本與效率關(guān)系。而云大腦與攝像頭的智慧結(jié)合，就是給城市安裝了一層新的“數(shù)字視網(wǎng)膜”。

這個(gè)技術(shù)設(shè)想，是希望從計(jì)算和視頻編碼的可行性上，將城市的“大腦”和無數(shù)“眼睛”結(jié)合為一體。而設(shè)想想要變成現(xiàn)實(shí)，需要建立在端側(cè)設(shè)備具有優(yōu)化的視頻編碼能力，以及AI領(lǐng)域高強(qiáng)度的視頻特征抽取能力。從而創(chuàng)造一個(gè)功能集成，能集編碼和特征編碼為一體的視頻和圖象感知系統(tǒng)。

換言之，軟件層的創(chuàng)新將帶給城市硬件系統(tǒng)更好的成本比值以及更優(yōu)化的效率。與目前大多數(shù)產(chǎn)業(yè)方案相比，這套系統(tǒng)的特點(diǎn)在于平衡了理想目標(biāo)和現(xiàn)實(shí)中的可執(zhí)行性：攝像頭完成特征抽取，云端只負(fù)責(zé)識(shí)別和推理。云計(jì)算和終端各負(fù)擔(dān)一部分計(jì)算任務(wù)，合理分配算力。用更優(yōu)化的視頻解碼技術(shù)，以及AI帶來的視頻特征抽取能力，讓整套體系能夠在有限算力與帶寬條件下執(zhí)行。

即便如此，給城市做一場“安裝數(shù)字視網(wǎng)膜”的手術(shù)也并不容易。

挑戰(zhàn)、路徑與產(chǎn)業(yè)機(jī)遇：數(shù)字視網(wǎng)膜的未來棋路

想要在新興的城市大腦技術(shù)，與中國技術(shù)龐大、種類繁雜的城市攝像頭體系之間做出“智慧融合”。雖然具有強(qiáng)烈的必要性，以及技術(shù)可行性，但現(xiàn)實(shí)中還是要應(yīng)對(duì)眾多挑戰(zhàn)。

比如說，數(shù)字視網(wǎng)膜的創(chuàng)新邏輯在于，用視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)與編碼技術(shù)，換取硬件門檻的降低。而這就要求在視頻編碼技術(shù)和機(jī)器視覺技術(shù)上達(dá)成一系列新的突破，讓數(shù)字視網(wǎng)膜真正“以內(nèi)功贏人”。

更重要的挑戰(zhàn)在于，數(shù)字視網(wǎng)膜體系，需要端側(cè)攝像頭具備相對(duì)通用化的視頻處理能力，尤其是AI相關(guān)的視頻特征提取能力。根據(jù)行業(yè)目前的普遍理解，這需要建立在專用芯片給攝像頭提供更有針對(duì)性的AI算力基礎(chǔ)上。這就需要一個(gè)從基礎(chǔ)硬件到算法層，再到產(chǎn)業(yè)層的整體配合。

其次，必須正視的一點(diǎn)，是數(shù)字視網(wǎng)膜體系不可能朝夕功成。全國龐大的城市攝像頭技術(shù)，必須逐步替換。這需要優(yōu)先在現(xiàn)實(shí)場景中建立更多邊緣技術(shù)節(jié)點(diǎn)，通過邊緣計(jì)算來滿足端側(cè)AI算力的需求，逐漸向完全的數(shù)字視網(wǎng)膜體系過度。并且，如何針對(duì)已經(jīng)存儲(chǔ)的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行重新的特征抽取與識(shí)別也是個(gè)問題，這可能需要具備更優(yōu)能力的視頻編碼軟件來執(zhí)行。

總而言之，我們可以看到“數(shù)字視網(wǎng)膜”這場城市大腦的新升級(jí)，將牽動(dòng)硬件、軟件與產(chǎn)業(yè)層的多條線索。而走到現(xiàn)實(shí)當(dāng)中，這為今天的智慧城市、城市大腦等項(xiàng)目提出的第一個(gè)挑戰(zhàn)，就是城市大腦類項(xiàng)目整合者、AI算法公司、智能攝像頭廠商，包括芯片廠商和云計(jì)算廠商的通力合作，構(gòu)筑基于數(shù)字視網(wǎng)膜目標(biāo)的新興產(chǎn)業(yè)鏈。

在這個(gè)命題中，今天可以看到，計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施與解決方案供應(yīng)商、安防硬件廠商、城市大腦項(xiàng)目執(zhí)行者，比如阿里、騰訊、京東等互聯(lián)網(wǎng)巨頭，包括機(jī)器視覺相關(guān)的AI算法公司，都將獲得新的產(chǎn)業(yè)機(jī)遇。

同時(shí)，如果我們將數(shù)字視網(wǎng)膜規(guī)劃的未來城市，看作是智能城市產(chǎn)業(yè)的下一步，那么這個(gè)未來變化同樣將為創(chuàng)業(yè)者打開機(jī)遇。因?yàn)槠浔厝恍枰�建立新的機(jī)器視覺任務(wù)開發(fā)生態(tài)，并且產(chǎn)業(yè)鏈粘合過程中，需要大量的新的企業(yè)級(jí)服務(wù)公司。

由此可見，醫(yī)治城市大腦的眼疾，也是一場城市智能產(chǎn)業(yè)升級(jí)的開始。據(jù)了解，目前數(shù)字視網(wǎng)膜體系已經(jīng)在多個(gè)地區(qū)與產(chǎn)業(yè)端口中開始了應(yīng)用。從學(xué)術(shù)創(chuàng)新到產(chǎn)業(yè)突破，“智能＋”時(shí)代正在構(gòu)筑越來越多這樣的產(chǎn)業(yè)升級(jí)軌跡。

讓城市之眼看到未來的同時(shí)，身處城市中的我們，也應(yīng)該看到未來的腳印。（作者：腦極體）