多媒体技术与应用视频幻灯片ppt(8)

1、第十二章 多媒体新技术展望,介绍多媒体技术相关的几个研究热点 MPEG-21标准 智能交互设备 虚拟现实技术 What next?,12.1 MPEG-21标准,信息技术的发展要求有统一的标准来规范交流行为, 使用户能得到更多的信息提供源,并扩大网络电子交易的机会。 MPEG组织在1999年10月墨尔本会议上提出了MPEG-21(多媒体框架)的概念并试图用多媒体框架将各种服务综合在一起并进行标准化。 MPEG-21的最终目标是协调不同层次间的多媒体技术标准, 建立一个交互式的多媒体框架, 此框架能够支持各种不同的应用领域, 允许不同用户使用和传递不同类型的数据，并实现对知识产权的管理和数字媒体内容的保护。,根据2000年3月的MPEG会议报告,最初希望MPEG-21能包含6个方面： 用户需求；内容之间的相互作用；内容的描述；内容的认证；知识产权管理和保护相关技术；终端和网络。 随后的2000年6月会议中进一步定义了多媒体框架的范围，将工作放在10个主题： 网络传输；服务质量和灵活性；内容质量；使用方便；媒体物理格式的相互协调能力；支持/订阅模式；内容的查询、过滤、定位、恢复和存储；消费

2、内容的公布；消费者的使用权；消费者的隐私权.,2001年1月在意大利召开的MPEG第55次会议中,决定把多媒体框架暂时浓缩到以下几个方面： 数字项目说明(Digital Item Declaration) 内容表示(Content Representation) 数字项目的标识与描述(Digital Item Identification and Description) 内容管理与使用(Content Management and Usage) 知识产权管理与保护(Intellectual Property Management and Protection) 内容发送与终端及网络(Terminals and Networks) 事件报告(Event Reporting)。,多媒体电子商务系统的用户模型,MPEG专家组还就如下几个问题达成一致意见： (1)MPEG-21中, 对用户的定义取决于他们在交易过程中担当的角色, 无论是信息的提供方还是信息的接受方, 或是传递信息方都是用户。他们都是电子商务的主体之一, 地位平等,并可在不同的交易中担当不同的角色。 (2)MPEG-21中,联

3、系用户并使用户之间发生相互作用的称为内容。对内容的使用包括对内容施加的操作, 如内容的建立、定位,内容的传送、收集、发布、提交, 内容的消费等。,(3)数字化条目声明部分已由需求阶段转移到规范阶段，等收集到数字化条目认证和描述的相关建议和对版权数据字典、版权描述语言的需求方面的建议之后,在作进一步讨论。 (4)深入发展MPEG-21工作计划,包括研究多媒体框架组成部分之间需要哪些认证,是否遗漏掉了某些现有的认证技术等,从而增强MPEG-21的能力。 (5)调研其它标准化组织在多媒体处理方面的相关措施,与这些组织联系,为MPEG-21的进一步发展创造更多的机会。,MPEG-21与电子商务,无论从MPEG-21的初衷还是它所包含的内容来看,无一不在为电子商务做铺垫。2001年1月的会议上更进一步指明MPEG-21要和电子贸易紧密联系,建立数字多媒体内容交易的电子贸易环境。 从电子商务的角度来看,我们更容易理解MPEG-21所涉及的内容和应当解决的问题： (1)网络方面的问题。网络作为底层的传输媒体,它的性能直接关系到整个上层应用的效果。因此,首先要保证高质量的传输网。,(2)内容方面的要求

4、。内容必须具有权威性、健康性、真实性和完整性,所标明的内容的价格应和内容本身的价值相匹配。用于交易的内容应能为用户提供详细的相关内容的介绍和查找,以便消费者决定是否购买。 (3)相关服务。所提供的服务是为了及时响应消费者需求。消费者在网上购买商品时,能快速地检索到商品的地点、价格、提供方及其可靠性。同时消费者应知道自己对消费内容所享有的权利,如所有权、使用权、拷贝权、编辑权和传递权。消费者购买商品后，应有凭据来证明消费者已经付费。 (4)安全性问题。它需要保证网络传输过程中内容不被破坏、修改和丢失;在保证交易合法的基础上,交易双方都需要认证对方的身份。,上述问题与MPEG-21正考虑解决的内容不谋而合。电子商务中的买方、卖方、中介方在MPEG-21中统称为用户；买卖的商品在MPEG-21中属于数字化条目的部分；涉及的买卖行为在MPEG-21中被称为使用(Use)。下图表示电子商务的交易过程.,用户1,电子化(交易物品,身份, 交易过程等电子化),网络管理(提供内容的数字化、查询、定位、传输、交易，电子物品的实时传输、存储、交易),认证机构(认证用户身份、交易物品、交易过程及用户支付的电

5、子货币),用户2,用户n,MPEG-21对电子商务存在的问题,网络方面: MPEG-21决定由相关网络协议以及MPEG-2、MPEG-4中的成熟技术予以支持。 内容方面: MPEG-21已做明确的要求, 具体实现正在探讨中。相关问题主要集中两个方面: 一是对查询问题的研究, 考虑用MPEG-7的特征描述来解决。另一方面是对版权保护起关键作用的信息隐藏技术的研究。专家们分歧较大, 但认为身份验证和版权保护必不可少。因此, 认证问题应是多媒体框架的重要部分。 MPEG-21标准正在探讨中, 对MPEG-21包含的内容方面意见比较统一, 内容划分和侧重点方面差异较大。随着研究的深入, MPEG-21标准问题都会得到解决, 在此基础上的电子商务也会得到越来越广泛的应用。,12.2 智能交互设备,人机交互中文字的输入方法对使用计算机的效率有重要影响。 文字输入技术大致可分为3大类： 键盘输入法; 手写输入法; 语音识别输入法。 键盘输入是最早使用的文字输入方法,而且目前仍然是主要使用的输入技术 。,光学字符识别(OCR),OCR技术主要研究计算机自动识别文字的技术。 OCR系统涉及数字图象处理、

6、模式识别和人工智能、认知心理学、体系结构等许多领域。 一个OCR系统可分为3个部分: (1)预处理部分; (2)识别部分; (3)后处理部分 汉字OCR的基本方法有以下3类: (1)象素统计法 (2)结构分析法 (3)智能识别法,字符识别系统工作原理,图象输入,识别输出,语音交互技术,语音识别技术研究起步较晚, 大规模的研究起始于70年代初期, 近年来已取得长足的进展。 1997年秋季, IBM公司推出的中文语音识别系统Viavoice听写系统, Viavoice充分运用了在语音识别、模糊处理和人工智能方面的最新成果，能够把不同人的连续语音流自动识别、转化为计算机文字信息 。,语音识别与合成系统原理,语音输入,识别输出,文本输入,发音代码,语音输出,(a)语音识别系统原理,(b)语音合成系统原理,12.3 虚拟现实技术,虚拟现实(VR) 或称虚拟环境(VE)是由计算机生成具有临场感觉的环境，它是一种全新人机交互系统 。 虚拟现实技术本质上说是一种高度逼真地模拟人在现实生活中视觉、听觉、动作等行为的交互技术 。 1968年，Ivan Sutherland研制出头盔式显示器(HMD)、头部

7、及手跟踪器，是用于虚拟环境技术的最早产品。 八十年代末以来随着计算机图形软硬件技术、数字信号处理技术、传感技术和跟踪定位技术与数据手套等三维交互设备的成熟，VE设备价格下降，使VE技术普及成为可能。,模型与系统构成,从系统的角度来说是显示/检测模型。显示指系统向用户提供各种感官刺激; 监测指系统监视用户的各种动作,即感知并辩识用户的视点变化及头、手、肢体的动作。 从用户角度来看是输入/输出模型。用户接受系统提供的各种感官刺激(输入); 用户动作被系统检测(输出) 。 当前VE提供的感官刺激主要为视觉、听觉与部分触觉。同时, VE中还提供了检测用户的各种动作的检测装置 。 典型的虚拟环境系统由头盔式立体显示器、数据手套和计算机构成。,VR参考模型,(感觉刺激),(用户动作),VE提供的各种感官刺激,检测用户的各种动作与检测装置,虚拟现实造型语言(VRML) 是一种用来描述WWW页面上三维交互环境的文件格式。VRML同HTM一样,是运行于WWW上的页面描述语言。 它与HTML不同: 以HTML为核心的Web浏览器浏览的是二维世界, 而以VRML为核心的Web浏览器浏览的是三维世界, 用户可

8、借助鼠标进入这个三维世界内游览而不是象在二维世界里“一页一页”地显示。 体验三维世界需要能接收和再现VRML文件的浏览器。目前有2种类型: 一种是插入型,把VRML浏览软件插入到HTML浏览器; 另一种是单独的VRML浏览器。,虚拟现实造型语言(VRML),(1)实时、限时三维动画技术; (2)临场感技术(包括宽视场立体显示技术, 基于自然方式的人机交互技术等); (3)快速、高精度三维跟踪技术; (4)辩识技术; (5)传感技术 。,实现VR的关键技术,虚拟现实技术结合了人工智能、多媒体、计算机动画等多种技术, 应用范围很广。 虚拟现实技术包括软件和硬件两部分的支持。,虚拟现实技术的软件支持： (1)复杂的逻辑控制的实现; (2)模拟实时的相互作用; (3)模拟人脑所有的智能行为; (4)模拟复杂的时空关系, 涉及时间与空间的同步等问题; (5)感觉的表达，包括人的听觉、视觉、触觉、味觉和嗅觉的计算机表达; (6)实时的数据采集、压缩、分析、解压缩; (7)支持与虚拟环境交互的定位、操纵、导航等工具。,虚拟现实技术的硬件支持： (1)数据存储设备要求, 动画图象存储需要更大存储容量的设备; (2)显示设备大体可分平面的与立体的两大类, 因为平面的显示设备不能很好地模拟现实环境, 所以主要是针对立体显示设备而展开的, 包括双筒全方位监视器,工作室和头盔显示器; (3)数据采集与处理系统； (4)虚拟环境技术的操作设备。,虚拟现实技术存在的障碍 从硬件上讲,数据存储设备的速度、容量还十分不足,而显示设备的昂贵造价和它显示的清晰度等问题也没能很好地解决。 从软件讲,由于硬件的诸多局限性,使得软件开发费用十分惊人,而且软件所能实现的效果受到计算机时间和空间的影响很大。 另外,人们对人脑和人类行为的认识还需进一步提高。,本章小结,本章讨论当前多媒体技术相关的热点。 多媒体标准的新进展; 介绍了智能交互设备的研制结构、工作原理以及面临的困难; 虚拟现实技术概念、实现模型和关键技术。 上述问题的解决能对多媒体领域产生重大影响。,

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