多媒體技術(shù)智能化發(fā)展趨勢(shì)探析

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1引言

多媒體技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中人類(lèi)總需求的結(jié)合。計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的初期解決的是數(shù)值計(jì)算問(wèn)題，誕生的緣由是美國(guó)為了研究軍事技術(shù)，對(duì)攻擊精度的計(jì)算。計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備的發(fā)展，使計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的能力越來(lái)越強(qiáng)，逐漸從處理數(shù)值發(fā)展到對(duì)復(fù)雜的多種形式媒體的處理。多媒體技術(shù)融合了對(duì)數(shù)據(jù)、多種媒體、復(fù)雜的智能化處理和交互,并在高速信息網(wǎng)的作用下實(shí)現(xiàn)了信息資源的共享。目前，計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)已經(jīng)改變了人類(lèi)的生活方式，促進(jìn)了現(xiàn)代文明的進(jìn)程，廣泛應(yīng)用于軍事、工業(yè)、通信、教育、金融、娛樂(lè)等諸多領(lǐng)域。

2多媒體技術(shù)的特征

從計(jì)算機(jī)處理多媒體的種類(lèi)和處理的效果、人類(lèi)接受的方式來(lái)分析，計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)主要具有多樣性、集成性、數(shù)字化、實(shí)時(shí)的交互性等特征。

2.1多樣性

計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)面向的媒體種類(lèi)眾多（章惠，多媒體技術(shù)和教學(xué)的有機(jī)結(jié)合：洛陽(yáng)大學(xué)學(xué)報(bào)，2003），從最初的數(shù)值處理發(fā)展到了人類(lèi)感官能觸及到的文字、圖像、聲音、動(dòng)畫(huà)、視頻等多種形式媒體的處理。媒體的多樣性，使媒體形式變得豐富多樣，這必將使表達(dá)更為自然生動(dòng)，表現(xiàn)更為靈活，解決問(wèn)題更為便捷。

2.2集成性

為了獲得更好的展示效果，各種媒體并不是各行其是的。計(jì)算機(jī)使用不同的媒體，共同展示相同的內(nèi)容，媒體與媒體之間的融合集成、充分展示，讓人們的不同感官得到充分刺激，使人們更易于接受（孫濤，計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的應(yīng)用：長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2011）。為了多媒體后期的運(yùn)用，各種媒體會(huì)被進(jìn)行數(shù)字化處理，然后由多通道統(tǒng)一采集、編輯、存儲(chǔ)、檢索、顯示、傳輸與合成。計(jì)算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)最新的硬件和軟件技術(shù)也將促使多種媒體更好的處理效果和更快的處理速度。

2.3數(shù)字化

多媒體中的各種媒體，進(jìn)入計(jì)算機(jī)后，已全部轉(zhuǎn)化為了數(shù)字，以數(shù)字的形式展示和存儲(chǔ)。圖像經(jīng)采樣量化后，以BMP、RGB、CMYK、黑白灰度圖等數(shù)字化形式顯示、存儲(chǔ)；聲音是通過(guò)一定的采樣頻率和采樣周期，實(shí)現(xiàn)模擬到數(shù)字的過(guò)程；而視頻是在每幀圖像和聲音的采樣、數(shù)字化基礎(chǔ)上，形成的連續(xù)信息。

2.4實(shí)時(shí)的交互性

傳統(tǒng)媒體是指報(bào)紙、廣播、電視、雜志，這些媒體只能單向、被動(dòng)地傳播信息，不能稱(chēng)其為多媒體。多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)媒體最大的區(qū)別就是實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互，使用戶(hù)能對(duì)多媒體信息進(jìn)行主動(dòng)選擇、操縱和控制，使得獲取和使用信息變被動(dòng)為主動(dòng)，同時(shí)被人的多種感官所感受、體驗(yàn)。不僅如此，因?yàn)槎嗝襟w的實(shí)時(shí)性，即是視頻、聲音等媒體是沒(méi)有延遲的，隨著時(shí)間的變化而變化。所以，多媒體的交互在高速網(wǎng)絡(luò)的幫助下，能做到?jīng)]有延遲的做出實(shí)時(shí)反饋。

3計(jì)算機(jī)創(chuàng)新技術(shù)在多媒體技術(shù)上的應(yīng)用

多媒體技術(shù)涉及范圍非常廣泛，包括了計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、數(shù)字信息處理技術(shù)、數(shù)據(jù)壓縮、高性能大容量存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等等。這些日新月異發(fā)展的新手段、新技術(shù)，推動(dòng)多媒體系統(tǒng)逐步進(jìn)入人類(lèi)社會(huì)許多領(lǐng)域。多媒體新的技術(shù)不時(shí)涌現(xiàn)，帶給人們新的驚喜。人工智能是一門(mén)新的科學(xué)技術(shù)，甚至有些大學(xué)將人工智能從計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)剝離出來(lái)，獨(dú)立成一個(gè)專(zhuān)業(yè)，在學(xué)生本科期間就進(jìn)行相關(guān)研究。但事實(shí)上，人工智能是建立在數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)上的高層次學(xué)科，是一門(mén)近幾年出現(xiàn)的最引領(lǐng)人類(lèi)研究興趣的技術(shù)。人工智能研究的最終結(jié)果就是機(jī)器人，而事實(shí)上，機(jī)器人集多種媒體表現(xiàn)于一生，通過(guò)機(jī)器人的觸感模仿人類(lèi)去理解和辨別外界。人工智能研究的圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理、語(yǔ)言識(shí)別融合在了機(jī)器人身上，與多媒體技術(shù)廣泛結(jié)合，應(yīng)用于人類(lèi)生活。我們從機(jī)器人身上看到了人工智能對(duì)多媒體技術(shù)的影響。下面從涉及到的幾個(gè)方面去分別探討。

3.1計(jì)算機(jī)視覺(jué)

人們通過(guò)感官獲取外界信息，僅視覺(jué)就能獲得外界80%-90%的信息（王守佳，基于圖像的人體檢測(cè)跟蹤和人臉識(shí)別的研究：吉林大學(xué)，2013）。計(jì)算機(jī)視覺(jué)是一門(mén)屬于計(jì)算機(jī)智能的學(xué)科，采用了動(dòng)物視覺(jué)原理，具有獲取圖像、分析圖像到理解圖像的工作過(guò)程。計(jì)算機(jī)視覺(jué)通過(guò)鏡頭等圖像傳感設(shè)備代替人類(lèi)的眼睛來(lái)獲取周?chē)h(huán)境的圖像，依靠計(jì)算機(jī)來(lái)代替人類(lèi)大腦的工作，將采集到的圖像進(jìn)行分析和處理。人類(lèi)處于一個(gè)三維的環(huán)境之中，計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)可以幫助分析處理。處理的手段可分為三個(gè)層次，底層、中間層、高層。底層就是圖像處理技術(shù)，將二維圖像去噪、邊緣檢測(cè)后進(jìn)行分割、根據(jù)圖像特征進(jìn)行提取、圖像識(shí)別等。中間層是指對(duì)圖像、視頻外在特征的歸納判斷，譬如形狀、顏色、運(yùn)動(dòng)軌跡等。高層，即是對(duì)外界事物和環(huán)境的觀察和理解。由以上三個(gè)層次可見(jiàn)，利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)能對(duì)數(shù)字化圖像改變形態(tài)、尺寸、色彩調(diào)整、文件格式轉(zhuǎn)換等。目前，計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)還能對(duì)圖像進(jìn)行高效的檢測(cè)、高速的識(shí)別，對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行精準(zhǔn)判斷。而這些已被廣泛地應(yīng)用于多媒體產(chǎn)品中。

3.2音頻技術(shù)

聲音是多媒體技術(shù)經(jīng)常采用的一種媒體形式，包括了語(yǔ)音和音樂(lè)等。多媒體通常需要通過(guò)聲音去烘托主題氣氛，彰顯意境。特別是自學(xué)型多媒體系統(tǒng)和多媒體廣告，沒(méi)有人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)講解，那么就需要加入聲音進(jìn)行解說(shuō)，這樣，數(shù)字音頻信號(hào)顯得更加重要。音頻技術(shù)基于電聲技術(shù)，主要包括：去噪、壓縮、調(diào)整振幅等的數(shù)字化處理，以及語(yǔ)音處理和識(shí)別。長(zhǎng)久以來(lái)，語(yǔ)音識(shí)別是人們的夢(mèng)想，人們一直期盼計(jì)算機(jī)能夠聽(tīng)懂人說(shuō)話(huà)，根據(jù)人的語(yǔ)言做出相應(yīng)動(dòng)作，這也是設(shè)計(jì)智能計(jì)算機(jī)的目的之一。如今，具備多種語(yǔ)言識(shí)別功能已成為多媒體設(shè)備的標(biāo)配，識(shí)變率也非常高。無(wú)論持哪種語(yǔ)言、地方口音的人們，都能通過(guò)語(yǔ)音轉(zhuǎn)化為文字，甚至通過(guò)語(yǔ)音傳送指令，得到回應(yīng)、達(dá)到意圖。

3.3虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)，運(yùn)用3D場(chǎng)景、燈光、聲音、動(dòng)感創(chuàng)造模擬出真實(shí)氛圍，為用戶(hù)建立出一個(gè)虛擬環(huán)境。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)相結(jié)合，將用戶(hù)置身其中進(jìn)行學(xué)習(xí)、工作與娛樂(lè)。這種技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于教育教學(xué)、科普、軍事、醫(yī)療、娛樂(lè)以及大型的網(wǎng)絡(luò)游戲中。虛擬技術(shù)投入成本較高，成熟的設(shè)施主要運(yùn)用于教學(xué)，比如多媒體航空飛行教學(xué)系統(tǒng)，通過(guò)該系統(tǒng)，可按100%比例局部展示表盤(pán)、操縱桿、艙外景物，通過(guò)配合空中場(chǎng)景、感知各種場(chǎng)景給身體帶來(lái)的變化。使用這套系統(tǒng)進(jìn)行模擬訓(xùn)練，可以有效的提高飛行員對(duì)飛機(jī)的操作水平。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)成為目前的高新技術(shù)。在多媒體環(huán)境中，多種媒體的相互融合，使媒體的形式更加多樣，多媒體技術(shù)在模式識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別和傳感技術(shù)基礎(chǔ)上，提取對(duì)象面部特征，模擬觸覺(jué)、視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等感官，使人處于逼真的三維世界，當(dāng)人有反應(yīng)或行動(dòng)時(shí)，場(chǎng)景還會(huì)適時(shí)變化，即是讓人如臨其境的、自然的與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有非常廣闊的發(fā)展前景，為人們的日常生活提供了很多樂(lè)趣和便捷。

3.4網(wǎng)絡(luò)化

多媒體應(yīng)用的數(shù)據(jù)通道是通信網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)給了多媒體更大的施展空間。多媒體技術(shù)的應(yīng)用要想在網(wǎng)絡(luò)上有所建樹(shù)，必要受通信技術(shù)的影響。在網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的進(jìn)步和整合下，網(wǎng)絡(luò)帶寬影響傳輸速率、通信協(xié)議影響傳輸可靠性、交換方式影響信道利用率，這些勢(shì)必會(huì)影響多媒體的傳輸。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)給用戶(hù)提供了一個(gè)難以想象的龐大的信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，豐富的信息資源隨手拈來(lái)，方便于人們的學(xué)習(xí)、工作和生活交流。而無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使資源變得隨手可?。ɡ顣造o，計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展前景：科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2007），人們可隨時(shí)隨地通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)全球網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備,便捷地實(shí)現(xiàn)對(duì)多媒體資源的共享，是未來(lái)發(fā)展的主題。計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，促使了巨大的變革。CPU、內(nèi)存、GPU等在內(nèi)的計(jì)算機(jī)終端硬件設(shè)備性能越來(lái)越先進(jìn)；而網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，例如服務(wù)器、路由器、網(wǎng)橋、交換機(jī)等也越來(lái)越強(qiáng)大。計(jì)算機(jī)計(jì)算的精度、速度、邏輯判斷能力和充裕的帶寬，讓人們更加游刃有余的與網(wǎng)絡(luò)虛擬世界互動(dòng)。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的高質(zhì)、高速，消除了人與人空間和時(shí)間上的困擾，能全方位的為人類(lèi)效勞。動(dòng)態(tài)和交互式多媒體技術(shù)還能在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中創(chuàng)建更形象的2D和3D場(chǎng)景。辦公、教學(xué)和娛樂(lè)工具在視頻、音頻設(shè)備的協(xié)助下，集成在終端多媒體計(jì)算機(jī)中，新一代用戶(hù)界面與人工智能等個(gè)性化、網(wǎng)絡(luò)化的多媒體軟件應(yīng)用，可隨時(shí)與身處世界任何角落的人們進(jìn)行交流。

4結(jié)論

在計(jì)算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展的征途中，多媒體技術(shù)觸及人類(lèi)生產(chǎn)生活的方方面面。近年來(lái)，不斷涌現(xiàn)的新理念、新技術(shù)，促使了多媒體技術(shù)日新月異的發(fā)展。計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)在人工智能的引領(lǐng)下，實(shí)現(xiàn)了新的技術(shù)革新，在高速網(wǎng)絡(luò)的協(xié)助下，將使多媒體有著更全面的應(yīng)用前景。而在當(dāng)前多媒體技術(shù)加速融合于產(chǎn)品的境況下，將各種多媒體技術(shù)進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)多媒體應(yīng)用之間的無(wú)縫鏈接，既是這個(gè)領(lǐng)域的挑戰(zhàn)也是機(jī)遇

作者：成敏 羅四維 單位：中國(guó)人民解放軍78098部隊(duì) 中國(guó)人民解放軍66033部隊(duì)