GBT 47346-2026 信息技术 脑机接口 视觉诱发电位数据编解码标准立项发展报告

信息技术脑机接口视觉诱发电位数据编解码标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:InformationTechnology—Brain-ComputerInterface—DataEncodingandDecodingofVisualEvokedPotentials摘要脑机接口（Brain-ComputerInterface,BCI）技术作为新一代人机交互的关键路径，近年来在全球范围内取得了突破性进展。视觉诱发电位（VisualEvokedPotential,VEP）凭借其高时间分辨率、高信息传输速率及无需植入手术等优势，已成为非侵入式脑机接口系统中应用最为广泛的神经生理信号范式之一。然而，随着脑机接口技术的快速迭代与产业化进程加速，视觉诱发电位数据在采集、存储、传输与解码环节中长期面临采集设备接口异构、数据格式互不兼容、编解码标准缺失等核心瓶颈问题，严重制约了多中心科研协作、大规模数据集共享以及脑机接口产品的规模化落地与临床应用转化。本报告基于国家标准GB/T47346-2026的立项背景，系统梳理了国内外脑机接口标准化工作现状，深入分析了视觉诱发电位数据编解码标准研制的必要性、技术路线与预期效益，并对该标准的主要技术内容及其对我国脑机接口产业发展的战略支撑作用进行了全面阐述。该标准的制定与实施，将有效填补我国在脑机接口数据编码领域的标准空白，为构建统一、开放、互操作的脑机接口数据生态奠定关键基础。关键词：脑机接口；视觉诱发电位；数据编解码；标准化；国家标准；信息传输；人机交互Keywords:Brain-ComputerInterface;VisualEvokedPotential;DataEncodingandDecoding;Standardization;NationalStandard;InformationTransmission;Human-ComputerInteraction1引言1.1研究背景脑机接口技术旨在建立大脑与外部设备之间的直接信息通信通道，其科学价值和战略意义已获得全球主要经济体的高度共识。美国、欧盟、日本等国家和地区相继启动了多项国家级脑科学计划，将脑机接口技术列为重点支持方向。我国于“十四五”期间亦将脑机接口纳入前沿领域布局，2024年工业和信息化部等部门联合发布的《关于推动脑机接口产业创新发展的指导意见》明确提出，要“加快建立脑机接口标准体系，推动关键技术标准化”。脑机接口作为新质生产力的典型代表，正在从实验室研究向工程化应用和产业化方向加速演进。在众多脑机接口技术范式中，视觉诱发电位（VEP）信号因具备以下突出特性而受到广泛关注：其一，VEP信号可通过头皮表面电极进行非侵入式采集，无需开颅手术或皮层植入，安全性高；其二，基于稳态视觉诱发电位（SSVEP）的脑机接口系统可实现高达上百比特/分钟的信息传输速率，在非侵入式系统中性能最优；其三，VEP信号的信噪比相对较高，信号特征稳定，便于实时解码。基于上述优势，VEP-BCI系统已广泛应用于字符拼写、轮椅控制、无人机操控、神经康复训练以及意识障碍患者通讯等多元场景。然而，随着系统规模扩大与应用场景多元化，VEP-BCI数据在跨平台共享、多中心协作和产品互操作等方面的瓶颈日渐凸显，制定统一的数据编解码标准已成为行业发展迫在彼眉睫的基础性工程。1.2标准基本信息本报告所涉标准编号为GB/T47346-2026，标准名称为《信息技术脑机接口视觉诱发电位数据编解码》，由全国信息技术标准化技术委员会（TC28）归口管理，属于国家标准制修订项目。该标准的性质为推荐性国家标准，其发布机构为国家市场监督管理总局与国家标准化管理委员会，计划发布日期为2026年3月31日，实施日期为2026年10月1日。该标准属于信息技术（IT）综合类标准，分类号为35.020，对应的中文分类为“信息技术(IT)综合”。2国内外标准化现状与发展趋势2.1国际标准化进展在国际层面，脑机接口标准化工作尚处于起步阶段，但已逐步引起国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）的关注。ISO/IECJTC1（信息技术联合技术委员会）近年来先后成立了与脑机接口相关的咨询组和研究组，开始探索脑机接口标准化路线图的编制工作。2023年，ISO/IECJTC1正式批准成立了“脑机接口”标准化研究组（StudyGrouponBrain-ComputerInterface），负责调研脑机接口领域的标准化需求、技术趋势以及与国际现有标准的关联性，其研究范围涵盖术语定义、参考架构、数据格式、接口协议、安全性及伦理要求等方向。在国际电工委员会医疗电子设备领域，IEC62D（医用电气设备）技术委员会关注侵入式脑机接口设备的电气安全与电磁兼容标准，已有部分标准可参考用于脑机接口采集设备的检测认证。然而，聚焦于脑机接口数据编解码层面的专门国际标准目前尚属空白。现有国际标准体系中，与脑机接口数据表达间接相关的基础标准主要包括：ISO11073（健康信息学——医疗设备通信标准）系列中关于医学波形数据格式的部分内容，以及IEC62559（用例方法论）等通用系统工程类标准。此外，IEEE方面，IEEE2801-2022《可穿戴电子设备的推荐实践——医疗型可穿戴设备数据质量框架》对脑电类可穿戴设备的数据质量管理提供了有益借鉴。总体而言，国际上尚无直接针对视觉诱发电位数据编解码的统一标准，各国在数据格式、压缩编码、接口协议和语义表达方面高度碎片化。2.2国内标准化现状在国内标准化活动方面，全国信息技术标准化技术委员会（TC28）作为我国信息技术领域综合性标准化技术组织，敏锐把握脑机接口技术发展脉搏，于2022年前后启动了脑机接口标准化方向的预研工作，并积极推动脑机接口相关标准立项。2023年，TC28面向全社会开展脑机接口标准需求征集工作，收集了来自科研机构、高等院校、临床医院和企业界的大量反馈意见，其中关于数据格式与编解码的标准需求被一致认为是最具紧迫性的方向之一。然而截至目前，我国现行有效的国家标准和行业标准中，尚无专门针对脑机接口数据格式或视觉诱发电位数据编解码的标准。有关脑机接口术语、数据采集规范、接口协议等方面的标准均处于空白或草案阶段。与此同时，医疗器械领域的相关行业标准主要侧重于脑电设备的硬件安全指标，如YY0505等标准关注医用电气设备的电磁兼容性要求，未涉及数据语义层和编码层的标准化问题。在数据管理和信息交换层面，GB/T39725-2020《信息安全技术健康医疗数据安全指南》虽然涵盖了脑电等生物信号数据的隐私保护要求，但也未对脑机接口数据的结构化编码予以规范。总体来看，国内脑机接口数据编解码标准体系的构建面临覆盖面广、技术更新快、产业需求急迫等现实挑战。2.3标准缺口分析综合国内外研究现状可见，在国际和国内层面上，脑机接口领域均存在显著的标准缺口，具体表现在以下三个层面：（1）数据格式缺乏统一规范。各设备厂商和科研机构使用各自的私有格式存储VEP数据，从文件头信息、通道排布、采样率标注方式到事件标记格式均存在差异，导致同一批实验数据难以在不同软件平台间直接使用。（2）数据压缩编解码尚无通用方案。现有的神经信号压缩算法多从通用信号处理领域移植而来，缺乏针对VEP信号的时域特征、频域分布和刺激时序关联性的专门优化，压缩效率与信号保真度之间的平衡急需通过标准引导加以优化。（3）元数据描述各说各话。脑机接口实验涉及刺激范式参数（刺激频率、编码序列、刺激界面布局等）、受试者信息（年龄、视力状况、疲劳度等）和环境条件等多种元数据，其描述方式高度依赖研究者的个人习惯，严重阻碍了多中心数据的融合分析和跨机构数据共享。GB/T47346-2026的制定目的正是填补上述标准空白，该标准是这一系统性工程的关键起点之一。3标准研制的必要性与紧迫性3.1技术发展与产业需求驱动近年来，脑机接口技术正从实验室原型走向产业化和临床应用，市场需求日趋旺盛。中国信通院发布的《脑机接口技术发展与应用研究报告》显示，预计到2030年全球脑机接口市场规模将达到数百亿美元，年复合增长率超过15%。以视觉诱发电位为基础的非侵入式脑机接口系统由于成本相对可控、用户体验门槛低等优势，在大众消费品、教育、康复医疗、智能家居等领域展现出广阔的应用前景。以SSVEP范式为核心的高速拼写系统、基于瞬态VEP的意图检测系统、结合P300与VEP的混合范式系统纷纷涌现，产品迭代速度不断加快。然而产品阵营的扩张也带来了严重的数据孤岛问题。由于缺乏统一的数据编码格式，不同系统采集的VEP数据如同“数字巴别塔”中的不同语言——相互之间无法直接进行数据交换与共享。科研机构在汇集多方数据时往往需要投入大量精力进行格式转换和数据清洗，这不仅提高了时间成本，还引入了潜在的转换误差。从产业视角而言，数据格式壁垒阻碍了算法模型的跨平台复用，使得各类脑机接口应用程序难以在不同品牌的硬件设备之间无缝迁移，最终制约了脑机接口应用的普及和生态繁荣。3.2临床与科研应用需求在临床医学应用场景中，视觉诱发电位数据编解码标准的重要性尤为突出。VEP广泛应用于神经眼科疾病的辅助诊断、视神经功能评估、术中神经监测以及意识障碍患者的残存认知功能检测等临床实践中。诊疗过程中产生的数据需要在不同医疗机构之间实现安全、高效的共享与会诊协作。当前VEP数据格式混乱的现状使得数据互认困难，严重制约了远程医疗、人工智能辅助诊断和纵向追踪研究的开展。建立统一的数据编解码标准，确保数据在全生命周期内具有一致的语义、结构和质量属性，是脑机接口技术走向临床规范应用的前提条件。3.3政策与管理需求从顶层政策设计层面看，2024年国务院《政府工作报告》中明确提出要“积极培育脑机接口等未来产业”。国家标准委等多部门也联合印发文件，要求加快推进脑机接口等未来产业标准的研究与制定。GB/T47346-2026的立项正是在上述政策指引下的具体落实。与此同时，数据安全与个人隐私保护法规体系逐步完善。2021年起施行的《中华人民共和国数据安全法》和《中华人民共和国个人信息保护法》，对包含脑神经信号在内的敏感生物数据提出了更加严格的管理要求。视觉诱发电位数据虽然属于非侵入式采集的生理信号，但鉴于其蕴含与个体神经活动的关联信息，仍可能涉及个人敏感信息。通过制定数据编码层面的国家标准，可在技术层面为实现数据的匿名化处理、脱敏标记、访问控制和全流程可追溯管理提供标准化基础，从而更好地保障受试者的数据安全与隐私权利。同时，统一的数据溯源和语义编码机制将极大提升脑机接口数据的安全性、可溯源性和审计便利性，为监管机构的数据合规性审查提供明确的技术抓手。4标准主要技术内容设计4.1视觉诱发电位数据编解码标准框架逻辑GB/T47346-2026所界定的视觉诱发电位数据编解码标准，并非简单定义一种单一的数据文件格式，而是涵盖数据采集、编码、存储、传输、解码全流程的系统性技术规范。从总体框架上，标准需至少明确以下核心技术维度：其一，统一VEP数据在系统内部和系统间交换时的容器封装结构，使得数据携带者不仅包含原始的时域信号波形，还包含完整、无歧义的关联信息——包括但不限于采集设备硬件参数、电极配置、刺激范式参数、事件时间戳、受试者元数据及数据质量指标等。事件时间戳的精确同步尤为重要，VEP信号的有效解码依赖于对刺激起始时刻的精确标记，标准的编码格式需提供亚毫秒级的事件标记机制，并支持刺激事件与EEG数据流的精确对齐。其二，规定原始VEP信号或经预处理的信号在时域和频域上的位级编码规则，确保不同设备采集的数据经标准编码后，可在同一解码框架下还原为语义完全一致的信息。其三，确立数据质量评估信息的标准化描述方法，使数据的可用性可以被量化评估。4.2技术方案设计要点在具体的编码方案上，面向VEP信号的数据编解码技术路径需重点处理以下关键技术问题：刺激范式的结构化描述。VEP-BCI系统的数据语义高度依赖于刺激编码方式。基于SSVEP的系统中，各目标对应的刺激频率与相位编码参数必须被准确记录，因为解码端依赖这些参数来设计空间滤波器和分类器。基于瞬态VEP的系统中则需要记录刺激起始时刻、刺激类型和呈现次序。国际上虽有部分数据格式规范如EEGLAB的SET文件格式、欧洲数据格式（EDF/EDF+）、脑成像数据组织标准BIDS等可供借鉴，但现有格式均未能与脑机接口中VEP刺激时序参数进行结构化关联。标准需定义一种可扩展的刺激参数描述结构，涵盖频率编码、相位编码、时域编码等多种主流VEP编码方式。采样数据与元数据的一体化封装。视觉诱发电位采集过程中，设备端的信号采集参数（采样率、放大倍数、滤波参数、模数转换精度）和后端数据处理流程（重参考、伪迹去除、带通滤波参数）都会对数据的解读产生直接影响。标准宜借鉴医学数字成像与通信标准（DICOM）中将图像像素与患者信息、采集参数一同封装的设计思路，将所有关联信息以结构化的字段嵌入数据文件中。DICOM是医学影像领域广泛采用的数据封装标准，其将图像像素数据与检查元数据进行一体化封装的模式被证明有助于实现跨机构的可靠互认，VEP数据编码采用这一设计思想具有充分的工程合理性和实践基础。在字段设计上，标准需兼容通用的受试者人口学信息、视力状况、电极阻抗等VEP采集中的关键元数据项目。数据类型与兼容性设计。考虑到脑机接口系统生态的异构性和技术的快速迭代性，标准的数据编码格式应设计为既支持有损与无损压缩模式的选择，又具备良好的可扩展性。数据类型方面，标准需兼容不同厂家信号的位深（如16位、24位或32位）及不同采样率数据的编码方式，并提供统一的时间基准和通道编号映射机制。数据安全与隐私保护机制。在数据编码层融入安全与隐私保护机制是GB/T47346-2026需考虑的重要维度。标准宜预留数据加密、访问控制列表、匿名化标识等安全字段的接口，以便在传输和共享环节实现数据的安全管理和个人信息保护。5修订企事业单位/标委会介绍5.1归口单位——全国信息技术标准化技术委员会（TC28）GB/T47346-2026由全国信息技术标准化技术委员会（以下简称“TC28”）归口管理。TC28是国家标准化管理委员会批准成立的全国性专业标准化技术组织，对口国际标准化组织ISO/IECJTC1，是国内信息技术领域最权威、覆盖面最广的标准化技术委员会。TC28的日常工作由国家标准化管理委员会领导，秘书处设在中国电子技术标准化研究院。TC28负责制定和修订我国信息技术领域的基础性、通用性标准，涵盖术语定义、字符集与编码、软件工程、数据处理、信息安全、云计算、物联网、人工智能、脑机接口等众多方向。近年来，TC28围绕人工智能、脑机接口等前沿方向积极开展标准化预研与布局工作，已推动立项多项国家标准计划项目，同时深度参与ISO/IECJTC1相关国际标准化活动，在国际标准制定中持续贡献中国方案和智慧。在脑机接口标准化方向上，TC28于2023年启动脑机接口标准体系研究，组织编写了《脑机接口标准化白皮书》，系统梳理了脑机接口标准需求，为包括本报告所述标准在内的系列标准立项奠定了理论基础。近年来，TC28在脑机接口及智能感知领域主导和参与制定了一系列具有行业影响力的标准。例如，TC28下属相关工作组已发布GB/T41815-2022《信息技术生物特征识别人脸识别系统应用要求》等生物特征识别领域国家标准，在生物信号数据的安全存储和传输方面积累了丰富的标准化经验。在脑机接口方向上，除本报告所述的视觉诱发电位标准化项目外，TC28还在推动脑电信号采集规范、脑机接口术语定义、运动想象脑电数据格式等方向的预研工作，这些工作共同构成我国脑机接口标准化体系的基础框架。TC28在信息技术标