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1.3 数字媒体的关键技术

数字媒体技术融合了许多学科和研究领域的理论、技术与成果,其所涉及的关键技术包括数字图像与计算机视觉技术,数字音频技术,数字视频技术,计算机图形学与动画技术,数字媒体压缩、存储与传输技术,融媒体技术,人机交互技术,虚拟现实技术,等等。

1.3.1 数字图像与计算机视觉技术

在图像、文字和音频这3种形式的数字媒体信息中,图像包含的信息量是最大的,并且这些信息的获取非常依赖人的视觉器官。人们在大多数时候通过视觉获取知识,数字图像技术就是利用计算机处理图像,使其更适合被人眼或仪器分辨,从而便于人们获取其中的信息。

计算机视觉技术是一种研究如何使计算机“看”,使其具有感受环境的能力和人类视觉功能的技术,即用计算机模拟人类的视觉过程,用摄像头代替人眼识别、跟踪和测量目标等,通过计算机处理视觉信息获得更深层次的信息。例如,通过放置在车辆上方的摄像头拍摄前方场景,推断车辆能否顺利通过前方区域,便是应用图像处理(一般指数字图像处理)和计算机视觉技术的综合体现。

1.3.2 数字音频技术

数字音频技术是随着数字信号处理技术、 计算机技术、多媒体技术的发展而形成的一种全新的音频处理手段,可利用数字化手段录制、存放、编辑、压缩和播放音频,使得到的数字音频具有高保真的特性。

1.3.3 数字视频技术

数字视频技术是一种利用数字化手段进行视频存储、编辑、压缩和播放的技术。它既可以将模拟视频信号输入计算机进行数字化处理,最后制成数字视频内容或产品;也可以用数字摄像机拍摄视频,确保信号源开始就是无失真的数字视频,输入计算机时不用再考虑视频质量的衰减问题,最后直接制成数字视频内容或产品。

1.3.4 计算机图形学与动画技术

计算机图形学(Computer Graphics,CG)是一门使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器栅格(像素)形式的学科,是计算机科学的一个重要分支领域。简单地说,计算机图形学研究如何在计算机中表示图形,以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法(算法是指对解题方案的准确而完整的描述,是一系列旨在解决问题的清晰指令)。

动画是指采用连续播放静止图像的方法,使对象产生运动的效果。计算机动画是计算机图形学的研究热点之一,我们可借助编程或动画制作软件生成一系列连续运动的画面。

1.3.5 数字媒体压缩、存储与传输技术

数字媒体压缩、存储与传输技术是数字媒体技术的重要研究内容,且三者之间具有一定的关联。在采用新技术增加计算机CPU的处理速度、存储器的容量和网络通信带宽时,不仅需要研究高效的压缩技术,还需要研究高效的存储与传输技术。

压缩技术。随着数字媒体技术的发展,计算机要存储、处理、传输的数据量越来越大,因此需要压缩数字媒体信息。而压缩技术就可以压缩数字媒体信息,以便更轻松地利用计算机进行存储和传输。

存储与传输技术。存储与传输技术即研究数字媒体信息存储与传输的技术。要利用计算机处理大量的数字媒体信息,既要保证数字媒体信息存储的可靠性,又要保证数字媒体信息传输的实时性。

1.3.6 融媒体技术

融媒体是互联网时代的产物,指在使用互联网的基础上,整合、融通传统媒体和新媒体,构建“资源通融、内容兼融、宣传互融、利益共融”的新型媒体。融媒体源自新媒体的发展,打破了传统媒体的壁垒,使不同媒体之间可以互相协作,形成更加多样、丰富的媒体产品和服务。融媒体技术是指用于融媒体内容采集、存储、制作、播出、分发、传输、接收等各环节的各种技术的统称,涉及计算机技术、通信技术、信息与网络技术,其技术体系错综复杂。融媒体技术应用于媒体,其与媒体的传播属性、业务流程也息息相关。

1.3.7 人机交互技术

人机交互(Human-Computer Interaction,HCI)是指人与计算机之间使用某种对话语言,以一定的交互方式,完成人与计算机之间的信息交换的过程。简单来讲,就是人如何通过一定的交互方式告诉计算机希望它完成的任务,计算机根据任务要求执行指令。人机交互技术是数字媒体系统用户界面设计中的重要内容之一。用户界面(即人机交互界面,如触摸屏)是人与数字媒体系统之间传递、交换信息的媒介和对话窗口,是人机交互技术的重要组成部分。

1.3.8 虚拟现实技术

虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术又称虚拟实境或灵境技术,是在仿真、计算机图形学等相关技术基础上发展起来的一种综合技术,主要研究如何利用计算机模拟构建三维图形空间,并使用户能够自然地与该空间进行交互。这种技术对三维图形处理技术有较高的要求,是数字媒体技术发展的更高境界。虚拟现实技术提供了一种完全沉浸式的人机交互方式,用户处在计算机模拟真实世界构建的虚拟空间中,无论是看到的、听到的,还是感觉到的,都和在真实的世界里体验的一样,用户通过输入和输出设备还可以同虚拟空间进行交互。

知识拓展

增强现实和混合现实技术

课堂讨论

除了上文中介绍的多种数字媒体关键技术,你还知道哪些与数字媒体紧密联系的技术?请至少列出两种,并分别简要说明该技术的概念和常见应用。 QTZys8FxOzIAkJr/xiPL9AGxE/pSB8YL9wvgOZa1j3AUjiTvR/+FN9dOpMgfcITf

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