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1、第十二章 数字媒体技术发展趋势,目 录,12.1数字媒体技术发展现状12.1.1国内外媒体产业发展趋势12.1.2数字媒体产业技术趋势12.2数字媒体内容处理技术12.1.2数字媒体产业技术趋势12.2.2音视频编转码技术12.2.3内容条目技术12.2.4内容聚合技术12.2.5虚拟现实技术12.2.6 数字版权保护技术,2,目 录,12.3基于内容的媒体检索技术12.3.1数字媒体内容搜索技术12.3.2基于内容的图像检索12.3.3基于内容的视频检索12.4 数字媒体传输技术12.4.1内容集成分发技术12.4.2数字电视信道传输技术12.4.3 IPTV技术 12.4.4异构网络互通技
2、术,3,12.1数字媒体技术发展现状,数字媒体内容包括数字音频、数字视频、互联网及其他用来生成、阐述和分发数字内容的所有技术。我国已确定了数字媒体内容的主要领域，就是发展面向文化娱乐消费市场和广播电视事业，以视、音频信息服务为主体的数字媒体内容关键技术和现代传媒信息综合内容平台，并确定了数字出版、数字影音等几大重点领域。,4,12.1.1国内外媒体产业发展趋势,目前，数字媒体产业在世界范围内已经成为极具活力、具有巨大发展潜力的产业。 欧盟早在1996年就提出信息2000计划，以促进数字媒体内容和服务在教育、文化、信息等公共领域的的发展。 爱尔兰政府2002年制定爱尔兰数字内容产业战略，韩国文化
3、观光部于2001年将内容产业订为国家策略发展的重点产业，目标成为全球主要的数字内容生产国家。,5,我国的发展情况,我国十五期间在数字媒体产业方面已经取得了系列成果，已确定将数字媒体产业作为我国产业结构调整的重点产业予以扶持发展，并已进行了一系列的部署和安排。国家广电总局将2004年确定为数字发展年和产业发展年，明确指出数字化是广播影视发展的重要任务。2005年5月13日，国家科技部发布了关于同意组建国家数字媒体技术产业化基地的批复，正式同意在北京、上海、成都、长沙组建国家数字媒体技术产业化基地。,6,我国的发展情况（续）,2005年10月，青岛成为我国第一个数字电视整体转换城市，数字电视用户达
4、到70万户。在国家科技部高新司的指导下，2005中国数字媒体技术发展白皮书于2005年12月26日正式发布，白皮书提出了我国数字媒体技术未来五年发展的战略、目标和方向。2006年4月4日，上海国家863数字媒体技术产业化基地揭牌仪式上，国家科技部领导明确指出在十一五期间，将进一步通过863计划和现代服务业科技专项加大对数字媒体技术及技术产业化的投入，实现我国数字媒体技术从支撑到引领的跨越。,7,我国的发展情况（续）,国家高性能宽带信息网专项在十五期间从应用业务层次为IPTV类业务构建了完整的内容、传输、运营等平台和业务环境，在上海长宁区建设了包括IPTV在内的宽带业务示范区，进行了2万户以上的
5、运营试验，根据新的规划，在以后几年将用户数量增加到百万数量级。,8,12.1.2数字媒体产业技术趋势,高清晰度电视和数字电影 高清晰度电视和数字电影影视制作，由于其涉及的视频分辨率高达2k4k，是普通标准清晰度电视的612倍，因而对演播室节目编辑与制作设备要求极高，相应地设备成本也非常昂贵，成为我国发展数字高清晰度电视和数字电影内容产业的瓶颈之一。其关键技术和系统为少数几家国外公司所拥有。国外公司Discreet、Avid、Apple等公司在节目制作领域具有传统优势。,9,高清晰度电视和数字电影（续）,影视节目制作一般包括三部分：一是三维动画制作及处理；二是后期合成与效果；三是非线性编辑。第一
6、部分相对独立，依赖于计算机动画创作系统，合成系统和非线性编辑系统的界限并不是太明显，只不过侧重点有所不同。,10,高清晰度电视和数字电影（续）,由于软件水平的限制，国内公司在上述节目制作系统中的第一类和第二类产品方面尚未涉足。自上个世纪九十年代末开始，以在字幕机开发方面积累的经验为起点，一些国内公司逐渐进入并占领了非线性编辑和字幕机市场。但是，国内公司的工作仅仅局限于标清领域；而且国内公司对核心技术的拥有程度仍处于比较低的层次，上述公司开发的非线性编辑系统最核心的硬件板卡和SDK软件系统均由国外公司提供。,11,12.1.2数字媒体产业技术趋势,网络游戏国内外的研究集中在3D游戏引擎、游戏角色
7、与场景的实时绘制、网络游戏的动态负载平衡、人工智能、网络协同与接口，并已经开发出很多较为成熟的网络游戏引擎 目前网络游戏技术除了继续朝着追求真实的效果外，主要朝着两个不同的方向发展，一是通过融入更多的叙事成分、角色扮演成分以及加强游戏的人工智能来提高游戏的可玩性，二是朝着大规模网络模式发展，进一步拓展到移动网和无线宽带网。,12,网络游戏（续）,在游戏引擎技术方面，我国高校在3D建模、真实感绘制、角色动画、虚拟现实等方面已积累了丰富的研究经验，北京大学、浙江大学、上海交通大学等单位还开发完成了原型系统。国内已有一些公司利用开放源码组织或者采用引擎改造的方法开发了一些原型系统，但目前这些原型系统
8、尚停留在实验室阶段。市场上尚未出现自主知识产权的国产网络游戏集成开发环境,13,12.1.2数字媒体产业技术趋势,数字动画 国内外对数字动画的研究集中在三维人物行为模拟、三维场景的敏捷建模、各种动画特效和变形手法的模拟、快速的运动获取和运动合成、艺术绘制技法的模拟等，并已经发行了很多成熟的二维和三维动画软件系统，包括Maya、3D Max、Animo、Softimage等。 目前在计算机动画研究方面的主要发展方向除了继续研究计算机动画的关键技术和算法外，在软件系统上，二维动画和三维动画技术出现了一体化的无逢集成趋势，并力图支持计算机动画全过程。,14,数字动画（续）,我国在计算机动画系统方面的
9、研发在整体上还比较薄弱，一些公司、高校和科研机构在卡通动画制作的某些环节上做了一些工作，较有代表性的软件如北京大学与中央电视台联合研制的点睛卡通动画制作系统，迪生公司开发的网络线拍系统。在三维计算机动画方面的研究工作包括动画特效模拟、人脸表情动画、计算机辅助动画自动生成、运动捕捉和运动合成等，仍停留在学术研究阶段，目前还没有具有自主知识产权的高水平三维计算机动画制作软件问世。,15,12.1.2数字媒体产业技术趋势,网络出版 网络出版产业在国内外已经有了6年多的发展，到目前为止，基于数字版权保护技术DRM的电子图书系统在国内外都有了长足的发展。NetLibrary、Overdrive、Libw
10、ise以及Microsoft公司是国外最著名的电子图书技术和服务提供商。这几家厂商提供的电子图书，都不约而同地采用了按本销售数字版权保护的方式，按本销售是电子图书产业界的一个趋势。,16,网络出版（续）,国内基于DRM的电子图书发展也非常迅速，与国际上电子图书的发展相比较，国内的基于DRM的电子图书的发展基本同步。不过到目前为止，只有北大方正集团有限公司的方正Apabi电子图书DRM系统同时支持对个人和对图书馆都按本进行销售。,17,网络出版（续）,经过几年的发展，国内外的网络出版领域虽然形成了一些成熟的技术与运营模式（如按本销售的数字版权保护模式等），但该领域的技术还需要不断发展和完善，包括
11、以下几个方面： 高质量电子图书制作的流程化和自动化 电子图书的多样化表现形式 跨平台的阅读技术 数字版权保护,18,12.2数字媒体内容处理技术,数字媒体服务是以视、音频、动画内容和信息服务为主体，研究数字媒体内容处理关键技术，实现内容的集成与分发，从而支持具有版权保护的、基于各类消费终端的多种消费模式，为公众提供综合、互动的内容服务。数字媒体内容处理技术包括音视频编转码、版权保护、内容虚拟呈现等多项技术。,19,12.2.1可伸缩编解码技术,为了适应传输网络异构、传输带宽波动、噪声信道、显示终端不同、服务需求并发和服务质量要求多样等问题，以在无须考虑网络结构和接入设备的情况下灵活地使用或增值
12、多媒体资源为主要目标可伸缩编解码技术的研究应运而生。,20,12.2.1可伸缩编解码技术（续）,目前可伸缩编解码的研究有两条主要途径： 以H.264/AVC+精细粒度可伸缩编码技术FGS（Fine Granularity Scalability）为主要结构的原型框架。 以运动估计/补偿技术、小波分解重构以及小波系数编解码技术为核心技术的可伸缩编解码技术。,21,12.2.2音视频编转码技术,国际上音视频编解码标准有主要两大系列：ISO/IEC JTC1制定的MPEG系列标准；ITU针对多媒体通信制定的H.26x系列视频编码标准和G.7系列音频编码标准。 针对以上格式的转码技术，目前基本停留在学
13、术研究阶段，大部分现有的转码工具主要针对一些非通用的、民间的自定标准和格式进行，例如DIVX，XVID等。全面系统地实现MPEG-2、MPEG-4、H.264/AVC之间的转码还未进入实用阶段。,22,12.2.3内容条目技术,我国的电视节目编目主要是以国家标准为参考（广播电视节目资料分类法等）多种标准并存模式。有以内容性质、专业领域、节目体裁、节目组合方式为标准的分类，也有以传播对象的职业、年龄和性别特征为标准的分类。 在编目标准上，国际上，为了方便广电行业各个单位之间的媒体资产交换，SMPTE制定了完善的元数据模式（编目标准），称之为DCMI(Dublin Core)。元数据的分类和属性的
14、标准化是非常重要的环节 。,23,12.2.3内容条目技术（续）,随着数字媒体内容在网络环境中的广泛传播，各类不同类型、不同风格、不同粒度（素材/片段/样片/成品等）、不同格式的海量数字媒体内容冲击着传统的广电媒体传播途径，造成了媒体内容管理与检索的混乱与困境。在此环境下，研究基于精细粒度元数据表示的数字媒体内容分类与编目索引体系以适应各类不同类型的数字媒体内容的管理与检索成为数字媒体内容管理的一项紧迫任务。,24,12.2.4内容聚合技术,内容聚合以Web 2.0的RSS为代表。Web 2.0的RSS内容聚合技术的主要功能是订阅Blog和新闻。用户需要搜集自己感兴趣的各种RSS Feed，利
15、用软件工具阅读这些RSS Feed中的内容。Web 2.0的RSS内容聚合技术的缺点是功能有限，目前主要支持文本内容的聚合，对推送的信息没有进行语义关联，并且没有利用用户的个性对推送的信息进行过滤。,25,12.2.4内容聚合技术（续）,数字媒体内容的聚合是通过对各类数字媒体内容深层主题信息的检测、挖掘与标注，并利用各类媒体主题语义关联链接，形成丰富的多媒体内容综合摘要，通过用户行为分析与内容过滤为用户定制和推送所关注和感兴趣的主题相关的丰富多彩的数字媒体内容信息服务。 目前，在文字、语音、视频内容识别与信息抽取、自动摘要等方面都有一些较为成熟的技术，但尚未完全形成数字媒体内容聚合的概念。,2
16、6,12.2.5虚拟现实技术,虚拟现实(virtual Reality，简称VR)，又称灵境技术，是指用立体眼镜和传感手套等一系列传感辅助设施来实现的一种三维现实，人们通过这些设施以自然的方式（如头的转动、手的运动等）向计算机送入各种动作信息，并且通过视觉、听觉以及触觉设施使人们得到三维的视觉、听觉以及触觉等感觉世界。随着人们不同的动作，这些感觉也随之改变。,27,12.2.5虚拟现实技术（续）,它要创建一个酷似客观环境又超越客观时空、能沉浸其中又能驾驭其上的和谐人机环境，也就是由多维信息所构成的可操纵的空间。它的最重要的目标就是真实的体验和方便自然的人机交互，能够达到或者部分达到这样目标的系统就称为虚拟现实系统。简单说来，虚拟现实就是一种人与通过计算机生成的虚拟环境可自然交互的人机界面。,28,12.2.5虚拟现实技术（续）,虚拟现实技术的实现，涉及三大技术：建模技术、显示技术、三维场景中的交互技术。 由于虚拟现实在技术上的进步与逐步成熟，其应用在近几年发展迅速，应用领域已由过去的娱乐与模拟训练发展到包含航空、航天、铁道、建筑、土木、科学、计算可视化、医疗、军事、教育、娱乐、通信、艺术和体育等广泛领域。,
