2.5多媒体通信及分布式多媒体技术的应用

  人类社会逐渐进入信息化时代,社会分工越来越细,人际交往越来越频繁,群体性、交互性、分布性和协同性将成为人们生活方式和劳动方式的基本特征,其间大多数工作都需要群体的努力才能完成。但在现实生活中影响和阻碍上述工作方式的因素太多,如打电话时对方却不在。即使电话交流也只能通过声音,而很难看见一些重要的图纸资料,要面对面的交流讨论,又需要费时的长途旅行和昂贵的差旅费用,这种方式造成了效率低、费时长、开销大的缺点。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。

  多媒体通信和分布式多媒体技术涉及:计算机支持的协同工作(CSCW)、视频会议、视频点播(VOD)等。

  2.5.1计算机支持的协同工作系统:CSCW系统具有非常广泛的应用领域,它可以应用到远程医疗诊断系统、远程教育系统、远程协同编著系统、远程协同设计制造系统以及军事应用中的指挥和协同训练系统等。

  2.5.2多媒体会议系统:它是一种实时的分布式多媒体软件应用的实例,它参与实时音频和视频这种现场感的连续媒体,可以点对点通信,也可以多点对多点的通信,而且还充分利用其它媒体信息,如图形标注、静态图像、文本等计算数据信息进行交流,对数字化的视频、音频及文本、数据等多媒体进行实时传输,利用计算机系统提供的良好的交互功能和管理功能,实现人与人之间的”面对面”的虚拟会议环境,它集计算机交互性、通信的分布性已及电视的真实性为一体,具有明显的优越性,是一种快速高效、日益增长、广泛应用的新的通信业务。

  2.5.3VOD(VideoOnDamend)和交互电视(ITV)系统:它是根据用户要求播放节目的视频点播系统,具有提供给单个用户对大范围的影片、视频节目、游戏、信息等进行几乎同时访问的能力。对于用户而言,只需配备响应的多媒体电脑终端或者一台电视机和机顶盒,一个视频点播遥控器,”想看什么就看什么,想什么时候看就什么时候看”,用户和被访问的资料之间高度的交互性使它区别于传统的视频节目的接收方式。它是多媒体数据压缩解压技术,综合了计算机技术、通信技术和电视技术的一门综个技术。

  在这些VOD应用技术的支持和推动下,网络在线视频、在线音乐、网上直播为主要项目的网上休闲娱乐、新闻传播等服务得到了迅猛发展,各大电视台、广播媒体和娱乐业公司纷纷推出其网上节目,虽然目前由于网络带宽的限制,视频传输的效果还远不能达到人们所预期的满意程度,还是受到了越来越多的用户的青睐。

  VOD和交互电视(ITV)系统的应用,在某种意义上讲是视频信息技术领域的一场革命,具有巨大的潜在市场,具体应用在电影点播、远程购物、游戏、卡拉OK服务、点播新闻、远程教学、家庭银行服务等方面。

  2.6其他多媒体应用软件的应用现状

  2.6.1CAI及远程教育系统

  根据一定的教学目标,在计算机上编制一系列的程序,设计和控制学习者的学习过程,使学习者通过使用该程序,完成学习任务,这一系列计算机程序称为教育多媒体软件或称为CAI(ComputerAssistlnstruction计算机辅助教学)。

  网络远程教育模式依靠现代通信技术及多媒体技术的发展,大幅度地提高了教育传播的范围和时效,使教育传播不受时间、地点、国界和气候的影响。CAI的应用,使学生真正打破了明显的校园界限,改变了传统的”课堂教学”的概念,突破时空的限制,接受到来自不同国家、教师的指导,可获得除文本以外更丰富、直观的多媒体教学信息,共享教学资源,它可以按学习者的思维方式来组织教学内容,也可以由学习者自行控制和检测,使传统的教学由单向转向双向,实现了远程教学中师生之间、学生与学生之间的双向交流。

  2.6.2地理信息系统(GIS)

  地理信息系统(GIS)获取、处理、操作、应用地理空间信息,主要应用在测绘、资源环境的领域。与语音图像处理技术比较,地理信息系统技术的成熟相对较晚,软件应用的专业程度相对也较高,随着计算机技术的发展,地理信息技术逐步形成为一门新兴产业。

  除了大型GIS平台之外,设施管理、土地管理、城市规划、地籍测量的专业应用多媒体技术也层出不穷。

  2.6.3多媒体监控技术

  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报警系统中,改善了原有的模拟报警系统,使监控系统更广泛地应用到工业生产、交通安全、银行保安、酒店管理等领域中。它能够及时发现异常情况,迅速报警,同时将报警信息存储到数据库中以备查询,并交互地综合图、文、声、动画多种媒体信息,使报警的表现形式更为生动、直观,人机界面更为友好。

  3多媒体技术的发展趋势

  总的来看,多媒体技术正向二个方而发展:一是网络化发展趋势,与宽带网络通信等技术相互结合,使多媒体技术进入科研设计、企业管理、办公自动化、远程教育、远程医疗、检索咨询,文化娱乐、自动测控等领域;二是多媒体终端的部件化、智能化和嵌入化,提高计算机系统本身的多媒体性能,开发智能化家电。

  3.1多媒体技术的网络化发展趋势

  技术的创新和发展将使诸如服务器、路由器、转换器等网络设备的性能越来越高,包括用户端CPU、内存、图形卡等在内的硬件能力空前扩展,人们将受益于无限的计算和充裕的带宽,它使网络应用者改变以往被动地接受处理信息的状态,并以更加积极主动的姿态去参与眼前的网络虚拟世界。

  多媒体技术的发展使多媒体计算机将形成更完善的计算机支撑的协同工作环境,消除了空间距离的障碍,也消除了时间距离的障碍,为人类提供更完善的信息服务。

  交互的、动态的多媒体技术能够在网络环境创建出更加生动逼真的二维与三维场景,人们还可以借助摄像等设备,把办公室和娱乐工具集合在终端多媒体计算器上,可在世界任一角落与千里之外的同行在实时视频会议上进行市场讨论、产品设计,欣赏高质量的图像画面。新一代用户界面(UI)与智能人工(IntelligentAgent)等网络化、人性化、个性化的多媒体软件的应用还可使不同国籍、不同文化背景和不同文化程度的人们通过”人机对话”,消除他们之间的隔阂,自由地沟通与了解。

  世界正迈进数字化、网络化、全球一体化的信息时代。信息技术将渗透着人类社会的方方面面,其中网络技术和多媒体技术是促进信息社会全面实现的关键技术。MPEG曾成功地发起并制定了MPEG-1、MPEG-2标准,现在MPEG组织也已完成了MPEG-4标准的1、2、3、4版本的标准,2001年9月完成MPEG-7标准的制定工作,同时在2001年12月完成MPEG-21的制定工作。

  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(手写输入、数据手套、电子气味合成器)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),通过数据手套和跟踪手语信息,提取特定人的面部特征,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,实现以三维的逼真输出为标志的虚拟现实。

  蓝齿技术的开发应用,使多媒体网络技术无线电。数字信息家电,个人区域网络,无线宽带局域网,新一代无线、互联网通信协议与标准,对等网络与新一代互联网络的多媒体软件开发,综合原有的各种多媒体业务,将会使计算机无线网络异军突起,牵起网络时代的新浪潮,使得计算无所不在,各种信息随手可得。

  3.2多媒体终端的部件化、智能化和嵌入化发展趋势

  目前多媒体计算机硬件体系结构,多媒体计算机的视频音频接口软件不断改进,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,但要满足多媒体网络化环境的要求,还需对软件作进一步的开发和研究,使多媒体终端设备具有更高的部件化和智能化,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。

  过去CPU芯片设计较多地考虑计算功能,主要用于数学运算及数值处理,随着多媒体技术和网络通讯技术的发展,需要CPU芯片本身其具有更高的综合处理声、文、图信息及通讯的功能,因此我们可以将媒体信息实时处理和压缩编码算法作到CPU芯片中。

  从目前的发展趋势看可以把这种芯片分成两类:一类是以多媒体和通讯功能为主。融合CPU芯片原有的计算功能,它的设计目标是用在多媒体专用设备,家电及宽带通讯设备,可以取代这些设备中的CPU及大量ASIC和其它芯片。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。

  近年来随着多媒体技术的发展,TV与PC技术的竞争与融合越来越引入注目,传统的电视主要用在娱乐,而PC重在获取信息。随着电视技术的发展,电视浏览收看功能、交互式节目指南、电视上网等功能应运而生。而PC技术在媒体节目处理方面也有了很大的突破,视音频流功能的加强,搜索引擎,网上看电视等技术相应出现,比较来看,收发E-Mail、聊天和视频会议终端功能更是PC与电视技术的溶合点,而数字机顶盒技术适应了TV与PC溶合的发展趋势,延伸出”信息家电平台”的概念,使多媒体终端集家庭购物、家庭办公、家庭医疗、交互教学、交互游戏、视频邮件和视频点播等全方位应用为一身,代表了当今嵌入化多媒体终端的发展方向。

  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、WebTV、网络冰箱、网络空调等消费类电子产品,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。

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