卷首語

每一次衛(wèi)星發(fā)射，人類，都希冀看到一個更遠(yuǎn)更大的世界。

當(dāng)距離從千里之外，躍升萬里之外，再躍升到以光年為計，要將現(xiàn)代技術(shù)下人類借助設(shè)備所看到的圖像打包發(fā)回地球，帶寬永遠(yuǎn)跑不過圖像精度進步的腳步。

于是，圖像壓縮與還原的戰(zhàn)略價值凸顯出來。

航天，生來就是大國較量的逐鹿場，技術(shù)壁壘之下，編碼者的背影出現(xiàn)了。每一張/幀來自太空愈加清晰的圖片與影像，都離不開算法與芯片的加持。在中國秦嶺北麓，電科高地的科研大樓里，生活著一支編碼者隊伍，他們夜以繼日，在編碼的世界里，數(shù)十年如一日地為一件事而殫精竭慮。這支隊伍的名稱是圖像傳輸與處理研究所，負(fù)責(zé)人是李云松教授。

01

1984年，國家指示要在部分高校成立“圖像傳輸與處理”專業(yè)。我校通信工程系就決定由吳成柯負(fù)責(zé)創(chuàng)建“圖像傳輸與處理”研究室（圖像所前身），并負(fù)責(zé)該專業(yè)的建設(shè)工作。當(dāng)時任系主任的陸心如也參與該室的創(chuàng)建工作。作為主要的創(chuàng)建人，吳成柯開設(shè)了“圖像通信”“圖像與圖形處理”的本科和研究生課程。無論是研究所和專業(yè)的創(chuàng)辦，還是有關(guān)課程的開設(shè)，作為我國首批，我們走在了國內(nèi)高校圖像傳輸與處理技術(shù)研究的前列。

▲《關(guān)于籌建圖像傳輸與處理專業(yè)所需經(jīng)費的報告》（西電檔案館館藏）

吳成柯1956年由安徽省休寧中學(xué)保送進入解放軍通信兵學(xué)院（西安電子科技大學(xué)前身），1962年留校任教。1980年至1982年在美國賓夕法尼亞大學(xué)做訪問學(xué)者，在其計算機和信息科學(xué)系的著名教授R·Bajcsy實驗室從事圖像處理的研究工作并取得了較好的研究成果。這為回國后建設(shè)“圖像傳輸與處理”學(xué)科方向打下了較扎實的基礎(chǔ)。

▲吳成柯教授（西電檔案館館藏）

除了吳成柯和陸心如教授，通信工程系胡征教授從事圖像處理領(lǐng)域研究的博士生和博士后郭雷、馬軍、盧朝陽、徐正偉、郭寶龍和羅笑南等也在圖像所參加工作。當(dāng)時在圖像所工作的年輕教師除郭雷、王軍寧、劉倩，還有從計算機系分配過來的周洪波和肖東波等。圖像所在80年代末成功完成了我國首個新華社從新疆到北京的新聞圖文圖像壓縮傳輸系統(tǒng)。

▲《關(guān)于吳成柯同志出席國際會議事》（西電檔案館館藏）

時間來到1992年，經(jīng)過八年的努力，圖像所取得了長足的發(fā)展。圖像所取得的第一個重要成果是一套榮獲1989年機械電子工業(yè)部科技進步二等獎的“矽肺診斷系統(tǒng)”，該項目開始于1986年，是國家經(jīng)委的重點項目，項目經(jīng)費18萬元，在那個年代屬于較大的經(jīng)費支持，保證了項目的圓滿完成。

▲1986年科學(xué)研究計劃（西電檔案館館藏）

▲《中國電子報》1988年4月22日頭版報道《矽肺診斷系統(tǒng)達國際水平》（西電檔案館館藏）

圖像所從1995年開始進行圖像壓縮領(lǐng)域的研究工作，當(dāng)時我國的衛(wèi)星圖像壓縮技術(shù)還比較落后，與國際先進水平還相差較大，急需提高我國的圖像壓縮技術(shù)水平。圖像所急國家所需，先后承擔(dān)了多項國家圖像壓縮技術(shù)的科研項目。

▲《關(guān)于設(shè)圖象傳輸與處理研究室稱號的批復(fù)》（西電檔案館館藏）

在宇航的世界，人類把各種各樣的飛行器送入深空，目的是看到更清而更遠(yuǎn)的世界，帶寬永遠(yuǎn)是不夠用的，圖像壓縮是對抗帶寬噩夢的利刃，圖像壓縮作為航天之桶上一塊重要的板子，其為關(guān)鍵技術(shù)之一的定位有目共睹。

90年代初，美國DARPA公布了新的十大技術(shù)預(yù)研領(lǐng)域，圖像壓縮技術(shù)位列其中。

美國DARPA，現(xiàn)實版神盾局，漢語全稱美國國防高級研究計劃局，總部位于弗吉尼亞州阿靈頓縣，成立于1958年，隸屬于美國國防部。多年以來，它以負(fù)責(zé)研發(fā)用于軍事用途的高新科技而著稱，它的基本任務(wù)是專注于“科技引領(lǐng)未來”，開拓新的國防科研領(lǐng)域，為解決中、遠(yuǎn)期國家安全問題提供高技術(shù)儲備，研究分析具有潛在軍事價值、風(fēng)險大的新技術(shù)和高技術(shù)在軍事上應(yīng)用的可能性。

1992年的秋天，當(dāng)十八歲的東北小伙子李云松拉著行李箱出現(xiàn)在西電校園的時候，他不知道他將很快成為吳成柯老師的課代表，他將走進吳成柯的視野，與之結(jié)下橫亙一生、猶如父子一般的師生之誼。

02

李云松，遼寧葫蘆島人，祖籍山東，1974年生人。

在中國有一個詞叫特大型國家骨干企業(yè)，遼寧錦西化工總廠就是這樣的一個存在，一個龐大的小社會。李云松的父親從今天的大連理工大學(xué)畢業(yè)進入這里的化工研究院工作，母親則是工廠的工程師。

生在這樣一個有著數(shù)萬職工的超級大工廠里面，李云松的童年是這樣度過的：去工廠可以容納上百人的大澡堂子洗澡，騎著自行車在偌大的工廠家屬區(qū)穿梭，在工廠的電影院看電影則成為時不時文化生活的快樂時光。

在這樣的小社會長大的孩子，身上鐫刻著集體主義的烙印。父輩們?yōu)閲医ㄔO(shè)的奔赴是最好的愛國教育的讀本，長大后為國家做事成為幼小心靈中的應(yīng)該應(yīng)份。

李云松的中小學(xué)時代是在廠子校完成的。

在中國基礎(chǔ)教育的發(fā)展歷史中，廠子校尤其是這些重點企業(yè)的廠子校在一個歷史時期內(nèi)具有很高的教育水平，并形成了有別于市重點高中之外的風(fēng)格獨具的教育文化。

▲1996年應(yīng)屆本科畢業(yè)生推薦免試攻讀碩士生名單（西電檔案館館藏）

1992年，18歲的廠子弟李云松從黑土地的渤海之濱來到了黃土地的渭水之畔，從此就再也沒有離開，十年光陰本碩博，30歲的副教授李云松正式擔(dān)綱，開始了“嫦娥一號”實時干涉多光譜圖像壓縮系統(tǒng)的研制工作，一年后，他成為西電通信與信息系統(tǒng)學(xué)術(shù)帶頭人，下一個十年的終點，教育部長江學(xué)者特聘教授的履歷將寫進這位副教授的檔案袋。

▲李云松研究生就業(yè)報到證（西電檔案館館藏）

其勢如松，枝干云天當(dāng)望厚土為培。

李云松真正讓吳成柯投來欣賞目光的那一刻出現(xiàn)在1999年，此時他已經(jīng)是吳成柯的博士生。一個系統(tǒng)級的技術(shù)難題被從研究生階段才開始介入圖像壓縮處理研究的李云松在幾天內(nèi)破解。從事技術(shù)研發(fā)這一行，聰明是一個基本的準(zhǔn)入條件。用吳成柯的話來講就是，對于一個問題有些人幾年也解決不了，有人幾個小時就能解決，這就是聰明。但光有聰明行不行，吳成柯的觀點是不行。

在聰明之外，吳成柯的技術(shù)發(fā)展觀里的核心詞是德。

一個做深度技術(shù)研發(fā)的人必須得有德，這個德從對國家的熱愛到日常的品性，決定了在關(guān)鍵時候，在技術(shù)之路的十字路口的戰(zhàn)略定力，決定了一個人遇到問題是首先甩鍋推卸責(zé)任還是從自身查找問題去找尋解決辦法。

▲李云松教授（西電檔案館館藏）

多年以后，吳成柯這樣評價圖像所后繼的負(fù)責(zé)人李云松：

在聰明之外，品德很好，私心很輕，性格沉穩(wěn)，能團結(jié)人。

而言及圖像所之所以能夠在中國航天領(lǐng)域承擔(dān)重要工作，這一切都與一次參觀密不可分。歷史總是給有準(zhǔn)備的人開窗，在90年代中期的一天，西電圖像所迎來了一批重要的參觀者。

504所，中國航天領(lǐng)域衛(wèi)星載荷和空間數(shù)傳方面的國之驕子。

1995年，全中國的科研人員都在為國家即將展開的“九五”計劃（1996—2000年）的科研項目做著準(zhǔn)備工作。彼時，吳成柯帶著學(xué)生設(shè)計并實現(xiàn)了一個矢量量化方法的圖像壓縮硬件系統(tǒng)，李云松出現(xiàn)在了參研的學(xué)生名單中。后來，這套硬件系統(tǒng)被前來參觀的504所負(fù)責(zé)衛(wèi)星圖像傳輸?shù)年愩蛷堄蟹蹇丛谘壑?，他們不禁感嘆：

你們現(xiàn)在做的壓縮系統(tǒng)就很好！

這種肯定造就了機遇。

▲李云松和吳成柯在實驗室

“九五”計劃國家863航空航天領(lǐng)域的重大專項“詳查/普查結(jié)合型系統(tǒng)”中的圖像壓縮系統(tǒng)，原來由504所承擔(dān)，1996年也確定轉(zhuǎn)由西電圖像所承擔(dān)完成。所完成的圖像壓縮系統(tǒng)參加了2001年北京舉辦的863計劃十五周年成果展。

吳成柯有意培養(yǎng)學(xué)生，當(dāng)時任國家領(lǐng)導(dǎo)人江澤民出現(xiàn)在展臺前的時候，年輕的李云松站在了講解席。

在電科院組織開展圖像壓縮領(lǐng)域研究的同時，總裝航天局也開始以競爭評比和補償合同方式組織圖像壓縮的研究攻關(guān)。

一場比拼就此不動聲色地拉開了帷幕。

研究課題同時有五六個單位參加，其中包括國防科大、北航、哈工大這樣的強有力的競爭者。測試評比的原始圖像數(shù)據(jù)由總參二部臨時提供，各單位將研制出的壓縮軟件交總裝委托的測試專家組盲測與打分，評出的優(yōu)勝單位才能獲得一定的經(jīng)費資助，并進行下一步項目的研究。西電圖像所項目組在多次評測中都取得第一，得到了總裝的持續(xù)資助。此后，他們更是和504所合作研究實現(xiàn)了我國第一個高效的8倍壓縮比的衛(wèi)星圖像壓縮系統(tǒng)，并隨后獲得了2001年國防科技進步二等獎和2002年的國防科技進步三等獎，該項研究成果表明圖像所從90年代后期開始研究的基于小波變換的圖像壓縮方法已經(jīng)具有重要的應(yīng)用價值。

從“九五”計劃開始，在近十年的圖像壓縮技術(shù)的研發(fā)之路上，國家每年都會對國內(nèi)高校及院所的研發(fā)團隊進行打分評比，西電圖像所多年一貫保持第一的優(yōu)勢終于在2004年迎來新的發(fā)展機遇。

03

2004年，當(dāng)“嫦娥一號圖像壓縮系統(tǒng)”研制的合同出現(xiàn)在圖像所會議室的會議桌上的時候，李云松、劉凱以及吳成柯都明白這將是一場沖鋒，而且只能勝，不能輸。

當(dāng)研制工作來到調(diào)試階段，奇怪的問題出現(xiàn)了。

在嫦娥一號進入電性件的大量測試時，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)偶爾會出現(xiàn)誤碼。李云松帶領(lǐng)團隊成員到北京的聯(lián)調(diào)實驗室花了整整二十天，熬夜查找問題，最后終于解決了導(dǎo)致偶然出現(xiàn)誤碼的問題。

但這種偶發(fā)問題到底會不會在實戰(zhàn)中幽靈般地再次出現(xiàn)，每個人的心里都捏了一把冷汗。

2007年10月24日，這一天是嫦娥一號衛(wèi)星發(fā)射的日子。

▲嫦娥一號模型（圖源于西電博物館藏品管理系統(tǒng)）

▲玉兔一號模型（圖源于西電博物館藏品管理系統(tǒng)）

在北京國家天文臺的衛(wèi)星發(fā)射控制中心，在慶祝衛(wèi)星發(fā)射成功的歡呼中，李云松終于松了一口氣。這樣的時刻，此后，李云松還會多次經(jīng)歷。

2010年10月1日嫦娥二號成功升空，而西電圖像所研制的圖像壓縮系統(tǒng)是否成功工作要等到10月24日凌晨1時22分CCD攝像機開機工作后獲取月面圖像傳回地面才能知曉。提前到達國家天文臺地面應(yīng)用系統(tǒng)運控中心的吳成柯和李云松心中的忐忑不言而喻。12點半左右，密云、昆明監(jiān)測站的實時數(shù)據(jù)就不斷地在大屏幕上顯示了，“密云報告，工作正?！??！袄ッ鲌蟾妫ぷ髡！薄F(xiàn)場不時傳來監(jiān)測站的情況匯報。地面副總指揮劉建忠不停地和各觀測點通話。再到三分鐘倒計時……一分鐘倒計時，整個現(xiàn)場鴉雀無聲，氣氛緊張異常。1時22分，第一幅圖像終于傳回來了，就在那一刻，現(xiàn)場依然很安靜，因為所有人還是不能完全確定圖像壓縮傳輸會不會出什么問題。直到出了好幾幅圖像，月面圖已清晰地出現(xiàn)在大屏幕時，現(xiàn)場所有人不約而同地歡呼了起來，擁抱、握手慶賀、合影留念，整個運控中心頓時沸騰了。

▲中國科學(xué)院空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心用戶證明（西電檔案館館藏）

此時，探月工程副總設(shè)計師孫輝先就帶著探月工程首席科學(xué)家歐陽自遠(yuǎn)、總設(shè)計師吳偉仁、副總指揮陰和俊等領(lǐng)導(dǎo)走向圖像所團隊。

“西安電子科技大學(xué)做的圖像壓縮質(zhì)量非常好！”

在歐陽自遠(yuǎn)院士簡短有力的肯定之后，一張合影定格這個喜悅的瞬間。

▲慶祝嫦娥2號發(fā)射成功現(xiàn)場（左3歐陽自遠(yuǎn) 左6吳偉仁 左5陰和俊 右3孫輝先 左2于登云 右4吳成柯 左1李云松 )

由于深空通信中圖像壓縮技術(shù)及其在航天領(lǐng)域的應(yīng)用，特別是在嫦娥二號獲取優(yōu)于10米分辨率全月圖所作出的貢獻，“深空通信壓縮與傳輸技術(shù)及應(yīng)用”成果獲得了2012年度的國家科技進步二等獎。

在頒獎前夕，一段師生相讓佳話留在了西電的校史上。

在為國家做事這點上，吳成柯與李云松高度神似。他們的低調(diào)務(wù)實，具有西電人身上某種共通的神韻。這是這座在共和國誕生道路上與之一起成長起來的學(xué)府自身紅色基因的一部分。遇到問題首先想到的是從自身找問題，尋找解決辦法，而不去甩鍋。這是師生掛在嘴邊驚人一致的語匯與行動指南。遇到榮譽則首先把自己放在第二位，增強團隊的力量。

在這樣的視野里，李云松認(rèn)為作為深空通信項目負(fù)責(zé)人的導(dǎo)師當(dāng)然應(yīng)該作為第一完成人。

在這樣的視野里，吳成柯認(rèn)為深空通信項目能否獲獎，嫦娥二號圖像壓縮是標(biāo)志貢獻，當(dāng)然應(yīng)該以李云松作為第一完成人。

師生二人都是誠心誠意的，發(fā)自肺腑的。

▲“深空通信壓縮與傳輸技術(shù)及應(yīng)用”成果獲得了2012年度的國家科技進步二等獎（西電檔案館館藏）

當(dāng)初，吳成柯選擇了李云松，今天，李云松用卓越的成績證明了吳成柯的眼光。最終李云松作為第一完成人出現(xiàn)在如此重量級的榜單上，前輩以如此胸襟與遠(yuǎn)見淡泊名利，提攜后學(xué)，最終落就紅色學(xué)府代際精神傳承之佳篇。

吳成柯的眼光不僅在于選人上，在技術(shù)發(fā)展的方向上，他總能慧眼高瞻。

2010年，在上海的黃浦江畔，吳成柯和李云松出差滬上，吳成柯提出現(xiàn)在是時候從圖像壓縮轉(zhuǎn)向人工智能了。

▲天問一號任務(wù)著陸區(qū)域高分影像圖（西電博物館陳列）

多年以前，他在賓大校園里看到的那個屬于未來的世界，腳步近了。在此后的十余年的時間里，李云松領(lǐng)導(dǎo)下的圖像所取得一項項標(biāo)志性成果，并在探月工程的全部衛(wèi)星以及中國首次火星探測任務(wù)中獲得成功應(yīng)用。為了突破國外禁運限制，實現(xiàn)圖像壓縮技術(shù)的自主創(chuàng)新，圖像所在硬件芯片的研發(fā)中從中國第一顆宇航級圖像壓縮芯片“雅芯—天圖”到第二代智能壓縮芯片“雅芯—智圖”的步步為營，一步一步將中國宇航級芯片推向技術(shù)世界的先進水平，在破解大國角力中卡脖子問題上，建立功勛。

▲雅芯-天圖芯片

而之于李云松，在選人帶隊伍上，他青出于藍，傳承了來自母校及恩師之源流。

2017年，對于29歲的甘肅姑娘謝衛(wèi)瑩而言，人生站在了十字路口。

從西電博士畢業(yè)的她在留校任教的道路上，本科雙非的履歷讓她在競爭中面臨壓力。李云松并沒有區(qū)別對待這個勤奮的學(xué)生，支持謝衛(wèi)瑩以師資博士后的方式留校。兩年后，她以優(yōu)異的成績出站，并順利晉升副教授。2023年，破格晉升為教授，獲批國家優(yōu)秀青年基金。2023年的夏天，在西電通信工程學(xué)院的畢業(yè)典禮上，作為優(yōu)秀教師代表，她走向了發(fā)言席。

▲祝融號火星探測車模型（西電博物館陳列）

作為執(zhí)行院長的李云松，戰(zhàn)斗在第一線是他雷打不動的習(xí)慣。西安疫情最嚴(yán)重的2021年的冬天，他索性住進了學(xué)生宿舍，安撫封閉在室的學(xué)生，組織他們開展活動。夜闌人靜，學(xué)生們休息后，他回到宿舍繼續(xù)自己的科研工作，這一封閉就是一個月。當(dāng)他看到研究生在朋友圈訴說網(wǎng)絡(luò)太卡，十分鐘之內(nèi)聯(lián)系到相關(guān)人員解決問題。當(dāng)學(xué)生和同事們在科研中遇到問題，他如他的老師那樣，鼓勵的文字總在最需要的時候送達。謝衛(wèi)瑩不止一次在科研受挫最無助的時候收到過來自導(dǎo)師以及導(dǎo)師的導(dǎo)師吳成柯教授的指導(dǎo)和鼓勵。

在這樣的氛圍中，劉凱、雷杰、王柯儼……一個又一個的名單上的字眼被這氛圍所吸引，并且成為這氛圍的一部分，為圖像所近四十年的敘事增加著一個又一個有力而生動的句子。

結(jié)束語

2021年，即將以本科期間專業(yè)課總分第一名迎來畢業(yè)季的李岱勛，獲得了保送清華大學(xué)深造的機會。

但是，出人意料，他選擇放棄這樣在別人眼里可遇不可求的機會，繼續(xù)留在西電碩博連讀。他被圖像所里這種氛圍所吸引，他跟隨做科研的謝衛(wèi)瑩老師就是他心中最近的榜樣。吳成柯老師送給他一本書，他如獲至寶，珍藏有加。他喜歡聽這位耄耋之年的老者講述圖像所的故事，如今很多位在人工智能領(lǐng)域頗具建樹的人物，曾經(jīng)都以參觀、參研、考察、學(xué)習(xí)的方式到過這里。在這個新生代心中，他以自己是這里的一員而自豪。明年，他將成為導(dǎo)師李云松的博士生，在這個俊朗的青年臉上，人們看到了一種精神的流淌，這種精神叫做生生不息……

（來源：西電記憶微信公眾號）