计算机多媒体技术的现状以及发展前景_通信现状及其发展前景

其他范文 时间:2020-02-28 15:15:28 收藏本文下载本文
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计算机多媒体技术的现状以及发展前景

摘要:计算机多媒体技术是现代信息技术领域发展最快、应用最多、变化最快的技术,是计算机技术发展和竞争的热点。多媒体技术融合多种通信功能于一体并借助日益普及的高速信息网,可实现计算机的全球联网和信息资源共享,因此被广泛应用在工业、农业、服务、教育、通信、军事、金融、医疗等各行各业,正在改变着我们的生活。本文立足于现有的计算机多媒体技术,阐述了计算机多媒体技术的应用现状,从多个方面阐述计算机多媒体技术的发展前景。关键词:计算机多媒体技术;应用现状;发展前景

1计算机多媒体技术相关的内容

计算机多媒体技术是使用计算机交互式综合技术和数字通信网络技术处理多种表示媒体——数据、文字、图形图像、视频、声音、各种感知、测量等信息的技术[1]。使用多种硬件和软件,使多种信息建立逻辑连接,集成为一个交互式的系统。它主要涉及如下几个部分:多媒体数据处

理技术,包括交互界面设计、音频技术、视频技术、图像技术、压缩与编码和虚拟现实等;多媒体通信技术,指数据、语音、视频、图像的传输;人工智能,包括智能技术和软硬件等。1.1多媒体技术特征 1.1.1交互性

交互性是多媒体技术的重要特征。利用计算机多媒体技术,使用者能够同计算机进行多类媒体信息的交互。例如,银行大厅中安设的触摸式电脑就是能够有效地实现客户同总机系统的多方互动,从而节省了很多的人工机械式服务,降低了管理成本,满足客户的更多服务需求。1.1.2多样性

多样性主要是对计算机而言,主要表现在信息载体的多样性,其亦可被称为是媒体的多维性[2]。计算机对信息媒体的处理范围以及种类逐渐扩大,已经不仅仅局限在语音以及图像方面。例如,借助计算机的数据处理以及加工,能够实现信息的创造效果,进而更好地为广大计算机使用人员提供更为准确,生动的多媒体信息。1.1.3集成性

集成性主要是指:利用多媒体技术将多媒体信息进行有机地

整合,从而将文字、声音以及图像融合起来,进而综合性地传递给客户完整的多媒体信息。1.2多媒体技术分类 1.2.1媒体感知

帮助用户对计算机中的信息环境进行感知,其中,感知的信息主要有图像、动画以及声音等。1.2.2媒体表示

借助计算机将媒体信息进行输入和输出,具体的计算机设备包括显示器、打印机以及键盘。1.2.3媒体存储

多媒体设备有着信息存储作用,例如,磁带和光盘等多媒体存储设备。1.2.4媒体传输

计算机是信息数据传输的重要中介物。

2计算机多媒体技术的应用现状 2.1发展现状 2.1.1发展应用

信息数据处理过程中,多媒体技术的应用十分广泛,主要集中在视频、音频技术和动画制作以及虚拟现实等方向[3]。现今,数字形式是声像信息传输以及存储的主要方式,其能够将信息数据准确、高效地处理。动画信息数据进行处理过程中,多媒体技术的应用能够将二维以及三维动画更好地展现给使用者[4]。2.1.2教学领域

多媒体技术在人才培养中的有效应用,不仅能够有效转变传统的教学单一授课方式,还能够对教学方法以及内容进行丰富,同时,在有效的互动过程中,教师与学生间的关系更为融洽,学生的学习兴趣更浓。在教学中应用多媒体技术,不仅能够提高学生的学习质量,还能够大幅度提高教师的教学能力以及职业素质,进而培养出更多的各领域专

业综合型人才。2.1.3编著系统

将多媒体技术应用于编著系统,使编著系统的形式更加多样化,著作的存储方式也更加丰富,可以采用音频,文档等数字存储形式来储存,方便而快捷,也可以采用图形,影像等形式来实现著作的永续流传。

2.1.4影视上国内影视的发展能够为人们提供丰富的精神文明资源,满足人们日益增长的精神文化追求,多媒体技术在影视发展过程中的应用,增添了电视或电影作品中人物等形象的生动有趣,并且,将音图分离等问题成功地加以解决,有效地增强了动画,声音以及色彩的播放融合性能,大幅度增强了人们的直观视觉性效果。2.1.5人工智能

人工智能是人类思想,实践高度融合的智能化产生途径[5]。随着计算机多媒体技术的快速发展,其在人工智能领域亦是得到了充分实现。例如,多媒体技术在监控方面的有效运用,大幅度提升了人工智能的监控水平。2.2多媒体数据处理技术的应用

近年来,多媒体技术得到迅速发展,多媒体系统的应用更以极强的渗透力进入人类生活的各个领域。在现有的技术应用中,多媒体技术是炙手可热的领域,新手段、新现象每天都在出现,所带来的新感觉、新体验是以往任何时候都无法想象的。计算机多媒体技术是处理文字、数据、图像、声音、视频及各种感知、测量等信息的技术。它集合了数据的转化、存储和传输。数字化了的各种信息的数量是非常之大的,多媒体数据处理目前严重依赖处理器的能力、存储器的存储

容量、通信传输的能力以及这些系统的处理效率[6]。多媒体数据处理技术涉及音频技术、视频技术、图像技术、压缩与编码和虚拟现实等。

2.3计算机多媒体通信技术的应用计算机多媒体通信是指能同时提供多种媒体信息——声音、图像、图形、数据、文字等的新型通信方式。它是通信技术和计算机技术相结合的产物。目前的通信方式只有两种物理形式:一是有线通信方式;二是无线通信方式。今天,随着多媒体计算机技术和通信技术的发展,两者相结合形成的多媒体通信和分布式多媒体信息系统较好地解决上述问题。多媒体通信技术涉及多媒体数据的压缩编码、多媒体数据的同步、多媒体数据库、多媒体通信网等。

(1)多媒体数据的压缩编码。多媒体系统中需要对多媒体数据进行捕获、存储、传输和播放等处理工作,数据压缩技术是多媒体通信技术的核心问题之一。国际标准化组织(ISO)、国际电工委员会(IEC)、国际电信联盟(ITU)制定了一系列的视频压缩编码标准[7]。随着多媒体业务的不断发展,新的视频和音频压缩编码标准不断涌现,适用范围逐渐扩大,压缩效率大大提高,从而使多媒体通信逐渐应用到日常生活的各个领域。

(2)多媒体数据的同步。在多媒体通信技术领域,同步技术十分重要。目前,多媒体技术可以处理视觉、听觉甚至触觉信息,但支持的媒体越多,计算机系统的相应处理子系统也越多,处理这些媒体之间的同步问题也就越复杂。分布式多媒体系统中的同步要求主要可分为多媒体通信同

步、多媒体表现同步及多媒体交互同步等。这些同步功能表现为多媒体同步体系结构中的不同层次的同步要求。

(3)多媒体数据库。近年来由于数据压缩、海量存储、宽带网络、高速计算机技术的发展,使得多媒体很快成为计算机和通信行业的热点,而数据库作为信息管理的有效手段也成了多媒体研究的重要方向之一。

(4)多媒体通信网。通信网络是多媒体应用的传输环境,多媒体通信对信息的传输和交换都提出了新的更高的要求,网络的带宽、交换方式及通信协议都将直接影响能否提供多媒体通信业务与多媒体通信的质量。2.4人工智能多媒体应用

人工智能是20世纪50年代后期兴起的利用电子计算机模拟人类智力活动的科研领域,即由机器代替人的智能来完成某些工作。它和多媒体结合的一些成果已在工业、商业、军事、医学和文化教育等方面得到应用[8]。人工智能多媒体技术涉及计算机辅助系统、智能信息系统、多媒体智能监控技术等。

(1)计算机辅助系统。根据一定的目标,在计算机上编制一系列的程序,设计和控制过程,使用者通过使用该程序,完成任务,这一系列计算机程序称为计算机辅助软件(Computer Aist,计算机辅助)。

(2)智能信息系统。智能信息系统是获取、处理、应用信息的,主要应用信息领域。与语音图像处理技术比较,智能软件起点较高,应用的专业程度相对也较高,随着计算机技术的发展,智能信息技术逐步形成为一门新的发展方向。

(3)多媒体智能监控技术。智能化图像处理、声音处理、检索查询等多媒体技术综合应用到实时监控系统中,大大提高了系统功能,使监控系统更广泛地应用到生产、交通、安全、管理、教育、服务、科技、军事等领域中。它能够及时应对各种复杂情况,迅速作出反应。

3计算机多媒体技术的发展前景

计算机多媒体技术的发展前景有3个方面:多媒体技术集成化、多媒体终端的智能化和嵌入化、网络化发展。

3.1计算机多媒体技术集成化

在传统的计算机应用中,大多数都采用文本媒体,所以对信息的表达仅限于“显示”[9]。在未来的多媒体环境下,各种媒体并存,视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉媒体信息的综合与合成,就不能仅仅用“显示”完成媒体 的表现了。各种媒体的时空安排和效应,相互之间的同步和合成效果,相互作用的解释和描述等都是表达信息。影视声响技术广泛应用,使多媒体的时空合成、同步效果,可视化、可听化以及灵活的交互方法等是多媒体领域的发展方向。多媒体交互技术的发展,使多媒体技术在模式识别、全息图像、自然语言理解(语音识别与合成)和新的传感技术等基础上,利用人的多种感觉通道和动作通道(如语音、书写、表情、姿势、视线、动作和嗅觉等),通过数据传输和特殊的表达方式,如感知人的面部特征,合成面部动作和表情,以并行和非精确方式与计算机系统进行交互。可以提高人机交互的自然性和高效性,实现逼真输出为标志的虚拟现实。虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与

交互的一种全新方式,与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比,虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。虚拟现实中的“现实”是泛指在物理意义上或功能意义上存在于世界上的任何事物或环境,它可以是实际上可实现的,也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的。虚拟现实是一种多技术多学科相互渗透和集成的技术,研究难度非常大。但由于它是多媒体应用的高级境界,且应用前景十分看好,而且某些方面的应用甚至远远地超过了这种技术本身的研究价值,这就促使虚拟现实的研究逐年热了起来。交互性是虚拟现实的实质性特征,对时空环境的现实构想(即启发思维、获取信息的过程)是虚拟现实的最终目的。自从虚拟现实技术诞生以来,它已经在军事模拟、先进制造、城市规划、地理信息系统、医学生物等领域中显示出巨大的经济、军事和社会效益,并被称为21世纪最具应用前景的技术。

3.2多媒体终端的智能化和嵌入化

现在计算机的“智力”已经很高,将多媒体计算机系统本身的多媒体性能提高,与此同时,将计算机芯片嵌入各种家用电器中,开发智能化家电是一个发展前景。目前多媒体计算机硬件体系结构、软件不断改进,尤其是采用了硬件体系结构设计和软件、算法相结合的方案,使多媒体计算机的性能指标进一步提高,使多媒体终端设备具有更高的智能化,对多媒体终端增加如文字的识别和输入、汉语语音的识别和输入、自然语言理解和机器翻译、图形的识别和理解、机器人视觉和计算机视觉等智能。

嵌入式多媒体系统可应用在人们生活与工作的各个方面,在工业控制和商业管理领域,如智能工控设备、POS/ATM机、IC卡等;在家庭领域,如数字机顶盒、数字式电视、网络冰箱、网络空调等消费类电子产品,以及已经出现的家庭(住宅)中央控制系统等。此外,嵌入式多媒体系统还在医疗类电子设备、多媒体手机、掌上电脑、车载导航器、娱乐、军事方面等领域有着巨大的应用前景。从目前的发展前景看可以把集成电路芯片分成两类:一类是以多媒体和通信功能为主,融合CPU芯片的计算功能,它的设计目标是用在多媒体专用设备,家电及宽带通信设备,可以取代这些设备中的CPU及大量ASIC和其他芯片[10]。另一类是以通用CPU计算功能为主,融合多媒体和通信功能,它们的设计目标是与现有的计算机系列兼容,同时具有多媒体和通信功能,主要用在多媒体计算机中。

在目前“信息家电平台”的概念,已经使多媒体终端集互动式购物、互动式办公、互动式医疗、互动式教学、互动式游戏、互动式点播等应用为一身,代表了当今嵌入化多媒体终端的发展方向。

3.3计算机多媒体技术网络化的发展

计算机多媒体技术网络化的发展主要取决于通信技术的发展,随着网络通信等技术的发展和相互融合,使多媒体技术进入生活、科技、生产、企业管理、办公自动化、教育、医疗、交通、军事、文化娱乐、测控等领域。现代的通信技术高速发展,有卫星通信、光纤通信等,世界已经进入数字化、网络化、全球一体

化的信息时代[11]。信息技术渗透到了人们生活的方方面面,其中网络技术和多媒体技术是促进信息世界全面实现的关键技术。蓝牙技术的开发应用,使多媒体网络技术无线化、小型化。它可以将临近的数字终端组成一个小网络,数字信息家电,个人区域网络,无线局域网,新一代无线、互联网通信协议与标准,对新一代网络的多媒体软件开发,综合原有的各种多媒体业务,将会使计算机多媒体技术无线网络异军突起,掀起网络时代的新浪潮,使得多媒体无所不在,各种事物都在互动中有趣的、潜移默化中进行。计算机多媒体技术网络化可以描述成是一个决定性(关键)技术的集成,这些技术可以通过访问全球网络和设备实现对多媒体资源的使用,可以肯定是未来发展的主题。总而言之,计算机多媒体技术的应用和发展正处于高速发展的过程中,随着各种观念、技术的不断发展和创新,并且融入多媒体技术中,未来将出现丰富多彩的、耳目一新的多媒体现象,它注定要改变人类的生活方式和观念。多媒体技术在模式识别、全息图像、自然语言理解(语音识别与合成)和新的传感技术等基础上,利用人的语音、书写、表情、姿势、视线、动作和嗅觉等多种感觉通道和动作通道,通过数据传输和特殊的表达方式与计算机系统进行交互在未来有着最为广阔的应用前景。参考文献

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