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一、新媒体艺术设计的兴起
科学的每一次进步,都会对艺术设计领域的变革产生巨大的影响,同时也成为艺术形式繁荣的发展动力。在整个艺术的发展历程中我们可以看到,医学和人体解剖学的研究,为素描、雕塑提供了重要的创作理论参考;几何与透视学的发展,为绘画提供了符合人体视觉原理的透视理论;颜料化学的进步,为油画家提供了明亮而富有层次的颜色表现空间;光学原理研究的进一步发展,使印象派画家遵循光学的原理,分析和组织物象的各种关系,同时光学应用的研究还促成了摄影技术的诞生,从而对艺术创作产生了深刻的影响,这一切都体现着科技对于艺术的重要推动作用。
进入20世纪以来,科技对艺术的影响变得更加强烈和迅猛,数字技术的发展为艺术创造了更广阔的表现空间,上世纪80年代初,计算机图形艺术设计成为现代尖端的视觉表现手段和形式,快速迅猛地出现在电视、电影、平面艺术设计、工业设计、展示艺术设计和建筑环境艺术设计等大众传播媒介和视觉艺术设计领域之中。计算机图形学的出现,被称为第三次图像革命,其意义甚至大于从无声到有声、从黑白到彩色的前两次图像革命…。从上世纪90年代至今,“数字艺术设计”以一种全新的方式出现在艺术设计领域,它融合了“艺术学”和“计算机科学与技术”两个性质完全不同的学科。数字媒体艺术是基于数字科技的快速发展而产生的一种新生的艺术形式,关于新媒体艺术的特点新媒体艺术先驱罗伊·阿斯科特(RoyAscot)说:“新媒体艺术最鲜明的特质为连接性与互动性。”从国际学术界和教育界对数字化“设计”的诸多称谓及科学内容的设定来看,数字媒体艺术主要涉及到视觉艺术、人机界面、信息传播、多媒体、数字网络、动画、广告、游戏、虚拟环境,虚拟产品设计等,其主要范畴都在2l世纪数字化“设计”的“数字媒介”囊括之中,由此就可以比较明确新媒体艺术设计的基本内涵和范畴。
进入2l世纪,全球范围内以新媒体、数字影像、CG特效、网络技术为代表的数字内容创作行业已经成为当代知识经济产业的核心产业,在美国、日本其产值超过了传统的汽车工业,而韩国更是将游戏为代表的数字内容产业作为立国之本,并已成为韩国经济成长的新动力。目前全球数字内容还在不断地向更深更广的领域扩展,而这个产业也必将成为中国最具发展前途的产业之一。在未来的几年,数字媒体创作人才将是市场需求的热点。有关专家预测,我国将需要20万工业设计师和l5万动画设计师。面对如此巨大的市场环境和人才需求,国内数字艺术设计却是刚刚开始兴起,还未建立完善的新媒体艺术理论体系和人才培养体系,导致了设计产业所真正需要的核心职业设计人才匮乏和新媒体艺术设计在发展过程中诸多问题的产生。
二、数字媒体艺术设计是对传统的艺术设计的伸展和丰富
新的传播形式和传播媒介的出现,使得视觉传达艺术设计所涉及的内容得到极大的丰富和拓展。网络、数字电视、互动媒体、交互游戏、虚拟空间等都成为信息传播的形式和主要介质,传统的视觉传达设计范畴受到突破性的冲击,数字载体的发展极大地延伸了视觉传达的设计形式和内容,在当代数字艺术设计的快速发展情况下,数字媒体艺术的设计理论和美学理论就显得非常薄弱。
新媒体艺术设计理论和美学范畴继承了部分传统的视觉传达设计的理论体系。传统的视觉传达设计的理论体系依然可以作为数字媒体艺术设计的理论基础,在艺术理论基础上有几个方面是共同的:1.首先都要满足功能性的最基本的要求。2.美学的审美理论基础是相同的。3.设计的理论法则、平面视觉创意法则等是近似的.设计和表现的内容是基本共通的。在数字媒体设计过程中满足功能、审美需求,符合美学、设计法则,运用数字媒介所特有的声、光、电以及人机互动的特点来更有效地达到传播信息的目的,可以认为新媒体艺术设计的内涵和特征是视觉传达艺术设计的进一步丰富。
当然新媒体艺术设计是时代的产物,它具有时代的先进性,它的表现形式更丰富,信息量更大,更具备科学性、时代性,因此在新媒体设计中还需要创新的传统设计理论体系,必须根据其信息传播的形式、媒介以及传播的复合性、学科的综合性、技术的数字化等特征来完善提高这一新兴学科。
三、目前数字艺术设计发展中存在的问题
数字艺术设计及其产业的迅速发展给国内外视觉艺术设计界带来了很多问题。最突出的就是跨学科人才的知识分离化现象严重,其次是人才需求和教育模式的问题,传统的艺术教育体系在设计人才培养定位方面存在着不同程度的两极分化现象。
以上问题的出现,其根本原因是由于在认识新媒体艺术设计和培养数字艺术人才的过程中存在着几个方面的问题而产生的:
首先是认识的问题,数字技术在艺术设计领域的应用大致可以归纳三个大的方面:①计算机辅助艺术设计。②数码新媒体艺术设计(包括网络、多媒体、电子产品、动画、游戏等方面)。③非商业化艺术类数码艺术创作在平面、环境等一些学科方面,数字技术是一种辅助手段,而在广告、新闻等方面它是传媒的载体和形式,或是一种工艺和创作手段。④数字媒体设计是随着数字技术快速发展和艺术相结合的新型学科,同其他的艺术学科相比,它具有实用性、时代性、跨学科和复合性的特点。对于新媒体艺术需要有新的思考和理解,如果还保持原有对艺术类理念的认识,它既不符合学科的发展,也不符合市场的需求,因此正确地认识理解和探索新媒体艺术及其相关领域对于数字艺术设计的发展是至关重要的。
其次是人才素质结构的培养问题。数字艺术是一门跨学科、多学科结合的复合型学科,培养和训练既懂得艺术设计规律,又懂得计算机图形艺术设计,能操作相关应用和后期制作软件的数字艺术设计人才,已成为当今数字艺术设计产业迫在眉睫需要解决的课题。数字技术人才和创意人才都是社会急需的,但是需求的比重却有很大的差别,因此需要根据市场的需求来制定培养不同层次的技术人才和创意人才的教育目标。
最后就是培养对象问题。随着普及教育的发展,越来越多的学生进入到艺术类学科,随之而来就产生了学生的综合素质和艺术专长的相互矛盾的问题,学生的综合修养和知识结构错位是普遍存在的问题,这对于新媒体专业的教学和培养带来了很大的困难,这种现象在艺术类院校表现得尤为突出,可以考虑数字媒体教育不要只限于文科的艺术类学生。
四、根据新媒体艺术的特征来完善人才培养
为了新媒体艺术设计的发展和新媒体艺术人才的培养我们应该做好以下几个方面:1.在人才培养院校建立各个学科间的交流和资料的资源共享、学科间的优势互补的教学体系。2.开设学科间的资源共享和优势互补的学习教学的立体化平台。这样有利于形成循序渐进的教育思想和方法,培养扎实的艺术设计功底和熟练的数字工具操作能力、充分利用各方面有用的信息资源。3.与社会实践相结合,建设教学资源立体化平台和教学模式的创新。将传统艺术教育与现代数字技术教育有机融合,构建新的教学模式,为学生提供自主学习的环境,创建教学、科研、生产相结合的工作室,以及数字人才培养创新工作室。4.同时为培养高层次的教师队伍提供了更好师资环境,更好的保证教学质量。5.加强教学体制在选材阶段就提出相对较高标准,培养具备较高综合素质的选材将更符合新媒体专业对培养对象知识结构的要求,就更有利于培养出优秀的人才。面对新媒体艺术的发展,发挥社会和院校之间的各自优势,可以更好的解决数字艺术人才在培养过程中所出现的问题,培养出真正适合社会需求的数字艺术人才。当然数字艺术人才培养的完善是一个不断探索的过程,既不能只埋头研究教学的建设,也不能只是应付市场的需求。
1、两个重点
任何一种逻辑功能都可以设计出一种相应的逻辑电路,从这个意义上讲,数字电路是不可胜数的。教学的重点是教会学生学习方法,而不是死记硬背书本内容。就本课程而言,只要能够根据需要设计出符合要求的逻辑电路,也能分析出任何一种给定逻辑电路所具有的逻辑功能即可。因此,组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析方法和设计方法是本课程的核心内容。
2、三个基础
为更好地学习后续专业课程和从事工程技术工作,数字电子技术在教学实践中必须强化理解和掌握数制和码制、逻辑代数基础、半导体数字集成电路的工作原理和特性、组合逻辑电路和时序逻辑电路分析方法和设计方法等基本原理、基本理论和基础知识。
二、教学方法实现“三个基于”
2.1基于问题的教学
美国教育家苏娜丹戴克曾说过:“告诉我,我会忘记,做给我看,我会记住,让我参加,我就会完全理解。”在教学实践中,就要打破“以知识为本位,以灌输为特征”的传统教学模式,采取以学生为中心的问题导向型教学方法。教师通过实例、设疑、示错等方法导入需要讲解的问题,而分析问题和解决问题两个关键环节则由教师引导学生来完成。学生通过思考、查阅资料、讨论等方式寻求解决问题的方案,教师最后结合问题系统讲授知识点,使学生对相关知识点有更加深入地理解。同时,学生的成就感、自信心倍增,学习主动性更强,从而达到良性循环的效果。通过引导、启发,学生自己搭建出具有记忆功能的电路—触发器。
2.2基于项目的教学
基于项目的教学强调的是以学生为中心,强调小组合作学习,教师引导发现。实施步骤分为选定项目、制定计划、活动探究、作品制作、成果交流和活动评价等六个基本步骤。结合本课程,就是在课程开始阶段,以任务书的形式给学生下发一些与课程内容结合紧密的、适合学生研究的课题,如电子抢答器、数字电子钟、交通灯控制器、出组车计价器等,学生自由选题、自主组合,通过课程的学习、查阅相关资料以及与教师的交流讨论,利用软件仿真或硬件焊接制作出课题作品,期末提交研究成果和设计报告,并进行专题汇报,研究成果作为评定平时成绩的重要依据。
2.3基于资源的教学
基于资源的教学是以学习者的学习活动为中心的教育教学模式,其主要特征是灵活性和自主性。此模式的教学目标是以教会学生学习为主,而不是以传授知识为主。也就是说,通过基于资源的教学,学生应该学会确定学习目标,学会查找的资源的手段和方法,学会如何做读书笔记,学会评价信息,学会与他人合作交流,学会评价自己的学习进展,学会反映学习过程和成果。目前,校园网、互联网上数字电子技术课程资源较多。通过基于资源的教学,学会查找资源、利用资源,不仅可以克服课堂教学的时空限制,更为开展研究性学习提供了广阔的平台。
三、结束语
1.1生产性实训基地建设是中职教育科学发展的关键
随着国家对职业教育的不断重视,中职教育得到了快速发展,但是技能型、应用型中职人才的培养质量及数量已经难以满足社会行业的发展需求。中职学生的就业率虽然超过90%,但是就业对口率却比较低。这主要是学生的专业素养不够高,专业的操作应用技能不高等因素造成的。因此,中职学校应该加大投入,努力为社会生产、社会管理与社会化服务的第一线积极培养符合社会发展需要及行业需求的技能型、应用型的人才。而在技能型与应用型的人才培养上,更要加强实践教学。因此,应该高度重视生产性实训基地建设,以满足实践教学的需要。只有加强生产性实训基地建设,才可以让学生跟企业顺利实现“无缝对接”。
1.2校企合作才能真正实现供需无缝对接
生产性实训基地属于教学、职业培训、职业技能鉴定与技术服务等一体化的实训教学基地。中职学校可以通过校企合作,大力承接企业生产性的业务、积极参与企业生产与企业产品的研发,将中职学校的日常教学实训有机地融入到企业的中职数字媒体技术应用专业校企共建生产性实训基地研究刘崇健湖南省怀化工业中等专业学校418000产业链中,让学校和企业、理论(实践)教学与生产、学生与职业岗位等进行“近距离”的接触。加强校企合作,才可以达到“工学结合、顶岗实习”的主要目标,才可以促进中职教育更好地服务当地经济的发展。
2校企合作共建生产性实训基地的实践探索
生产性实训基地属于教学实训与产品生产进行同步对接的平台,着重强调的是实训生产性、与行业岗位的真实性。我们认为,生产性实训基地的运行模式一般可以划分为校内生产性实训基地、校外实训基地与共享生产性实训基地。
2.1校内生产性实训基地的实践探索
中职数字媒体技术应用专业的校内生产性实训基地可分为学校主导模式、企业主导模式、校企共建模式等。第一,学校主导模式。此种模式主要是通过学校在校内来组织生产与实训,此种实训基地的建设的投资主体属于学校。中职学校可以充分利用好自己的各种办学资源,并且依托自己的专业优势、师资队伍,结合中职数字媒体技术应用专业的实践教学实际积极建设享有独立所有权之生产性实训基地。比如我校平面广告设计制作工作室对接广告公司对外承接平面广告设计与制作业务、多媒体设计制作工作室对接电视台(婚庆公司)承接影视动漫类业务、室内装潢设计工作室对接装饰装修公司承接室内外效果图设计业务,让数字媒体技术专业的学生具体的实训过程中学会“做中学、学中做”,进而提升自己的专业实践技能。第二,企业主导模式。此种模式属于人才订单培养之主要组成部分。中职数字媒体技术应用专业的学生入校以后,学校可与企业进行研究,共同签署人才订单的培养协议,科学制订出符合社会行业需要的培养方案,共同制订出教学和实训实习的培养计划。比如,可结合数字媒体技术应用专业的实际特征,跟当地的动漫产业基地、平面广告设计公司等共同签订战略合作的培养协议,一起实施实践教学与实训教学活动。可采用小班式的教学模式,积极探索校内师徒的教学模式,以强化学生之技能训练。第三,校企共建模式。此种模式共建的内容主要为:教学设备的购入、行业技术的支持、教材课标的开发、实训教学的指导人员等。通过校企合作可以进一步减少实训教学的成本,为企业选拔出一批批的优秀人才。
2.2校外生产性实训基地的实践探索
笔者认为,校外生产性实训基地建设的模式可以分成:仅企业一方投资基地建设,大部分依托企业进行投资、小部分是由中职学校投入。无论是谁投资,一般是由企业对实训和生产进行负责,而学校则对招生、教学与学生管理进行负责。此种模式具有一个比较大的特点,那就是“校在厂中、厂中有校”,让学生的实训环境成为今后毕业之实际工作岗位,进而大幅度提升学生的职业技能与职业素质。
2.3区域共享生产性实训基地的实践探索
通过区域共享生产性实训基地建设可以让中职数字媒体技术应用专业的实训教学和生产实践有机地融合起来,能够实现中职人才培养和企业所需要的人才进行无缝对接。为此,中职学校可以基于当地的区域对数字媒体专业人才之需求,积极建立起区域内数字媒体专业进行共享的专业实训基地,进而达实训基地的各种资源可以共享的目的。一般来说,这种基地的建设投资资金主要是依靠当地政府给予投入,并在政府的指导下,进行高标准与高起点的建设,校企双方则共同按照有关要求进行人才培养。此种模式的最大亮点是防止数字媒体专业实训基地建设出现重复,可以节约大部分投资资金,可以促进师资水平的大幅度提高,可以提升专业实训质量。
3结语
1难以展示全貌和细节
在使用传统的方式进行国画艺术展示时,一般都使用实物展示,以悬挂的方式呈现给观众。在这种情况下,受到展示空间以及画幅大小的影响,观众较难欣赏到作品的每一个部分,特别是对大幅作品的上部与下部。
2受时空限制
使用传统媒体的展览方式,观众只能在特定的时间去特定的场所进行欣赏,受到时间和空间的限制严重。由于空间的限制,每次展览只能服务当前或是周边城市的观众,影响面受限。同时一次展出的国画作品也有限,无法将更多优秀的作品展示给观众。
3难以展示说明信息
国画艺术展示过程中,除了对画作本身的展示,还需要提供画作相关背景信息的展示,比如作者生平、创作风格、创作时代背景、作品艺术价值等。传统媒体展示主要通过展板方式展示这些说明信息,但是这种方式无法平衡大量文字不便阅读和少量信息不足以帮助观众理解之间的矛盾。特别是具有时代背景或者反映历史事件的国画作品,如何让缺少相关背景知识的观众较好欣赏国画作品已经成为传统媒体展示方式必须面对的挑战。4缺乏互动性与趣味性近年来随着数字媒体技术应用的不断扩展,人们逐渐改变了接收信息的习惯,越来越倾向于通过图像、声音、动画等方式接收信息,并且追求与信息传递者之间互动的效果。而传统媒体进行国画展览时信息传播是单向的、静态的,缺乏趣味性与互动性。
二、数字媒体技术特点及在国画展览中的优势
1展示能力强
使用数字媒体技术可以全方位地展示国画作品,有效弥补实物展出时展厅空间、照明限制以及缺乏细节展示的缺陷。比如使用高清数字扫描技术将国画作品转化为数字图像展示给观众,可以对作品任意部位进行局部放大、旋转等操作,观众可以欣赏作品整体的同时品味每个部分的细节,特别是对于大型画作效果更为明显。又比如使用数字修复技术,将已经受损的国画作品进行复原,让观众可以欣赏完整的作品。
2不受时空限制
数字媒体技术由于其虚拟化和数字化特点,可以通过多种方式进行传播,打破了传统展示技术的时空限制。例如故宫博物院将其馆藏画作的高清数字版本放到网站上,方便人们欣赏,观众不受到参观时间和参观地点的限制,可以对国画艺术作品进行更细致的观赏和学习。在网站上同时也提供了方便的查询功能,让观众方便地在大量作品中找到目标作品,提供了更好的观赏体验。
3内容信息量大
传统展示技术因为受到展板或展厅面积的限制无法大量展示的信息通过数字媒体技术可以容易的实现。将国画艺术展览所需要的背景知识和相关信息等录入计算机,构成信息数据库,在展厅中部署信息查询设备,让观众可以根据需要浏览画作相关信息。查询系统可以容纳大量数字信息,有效设计交互方式后可以高效地提供信息。同时极大地节约了展馆空间,也避免了大量展板引起的杂乱,帮助观众全面了解展览作品。
4互动性与趣味性
使用数字媒体技术,可以将传统媒体展示技术中单调的信息转化为视频、动画、游戏等丰富的展现形式提供给观众,增强了展示的趣味性与观众的接受度。使用数字媒体展示可以提高观众的参与度和展示的互动性,将信息的被动接受转化为主动的交互。观众在互动中可以有针对性的获取自己需要的信息,同时将意见反馈给展览方,提高了信息传播的针对性和目标性,让观众获得更好的观展体验。
三、数字媒体技术在国画艺术展览中的应用原则
1形式与内容相统一的原则
在国画艺术展览中应用数字媒体技术的首要原则就是形式与展览内容的一致性。传统媒体的展示方式是描述性的,而数字媒体的展示属于阐释性的。传统媒体可以先确定展示内容,然后根据内容设计形式。由于数字媒体可以提供更大的信息量并且更具有交互性,因此在策划展示内容时就需要同时考虑展示的形式,并且根据展示形式的不同调节展示内容。
2科学严谨的原则
在使用数字媒体追求展示效果华丽的同时,必须坚持展览内容的科学性与严谨性。所展示的文字、图片、影像都必须有完整的学术依据,系统地对国画作品相关信息进行展示。用数字媒体技术进行场景再现时,要特别注意对场景历史真实性的把握,不能凭空臆造。设计的展示方式必须生动活泼,寓教于乐,但不能是抛弃客观事实的纯粹的娱乐。
3合理适度的原则
在国画艺术展览中,必须确立展览的主体为国画作品本身,数字媒体技术是展示过程中使用的辅助手段,控制数字媒体技术应用的范围和频率,让观众把注意力集中在画作上,不可以喧宾夺主。合理适度的原则是指合理安排数字媒体与传统媒体之间的比例,既不让观众长时间被动接受信息,也不能让观众把时间都花在多媒体展示项中。根据相关研究和实践表明,多媒体展示项占据观众的参观时间大约控制在总时间的30%左右可以达到最好的展示效果。
四、国画艺术展览中数字媒体技术应用设计制作流程
1确定展示需求
在国画艺术展览中使用数字媒体,首先必须确定展示需求,作为传统展示方式的补充,数字媒体应用主要满足以下几种需求:全景或细节的展示,大量背景知识与相关信息的展示,与观众互动的需求,网上作品展示等。根据国画作品自身特点与传统手段展示的不足,确定数字媒体展示方式,并且确定在数字媒体上需要呈现的内容。比如使用数字媒体技术展示《清明上河图》,其需求一是展示画作的全景和各部分细节,二是重现北宋繁华的景象,三是展示画作时代背景知识与作者相关信息。因此可以选择数字媒体技术,利用历史资料结合作品重现画作场景。明确需求是后续工作开展的基础,必须进行充分的分析和调研才能确保需求的准确。
2策划与设计
根据需求就可以选择合适的数字媒体技术,并且对展示方案和方式进行设计。在进行策划与设计时必须遵守上述讨论的原则,达到展示形式与展示内容的高度统一,并且以历史事实为依据。对国画艺术展览来说,设计依据主要分为三个层次:首先是画作本身,任何展示技术都必须建立在忠于原作的基础上;其次是对该画作的研究成果,可以广泛采纳学术界的研究成果丰富展览信息,帮助观众欣赏画作;再次就是画作年代社会历史背景资料,对画面内容做合理的扩充,以达到全面认知的目的。
3实施要点
数字媒体技术的不断推广应用,使得影视广告设计师在设计思维、设计策略、设计处理等方面都发生了前所未有的变化。影视广告设计中的特殊人物形象构建、特殊场景表达、时空错觉置换、气氛烘托、虚拟现实等表达形式,在数字媒体技术的辅助下,得到了完美的呈现,进而给人们带来了全新的视听体验与广告鉴别标准。影视广告设计更多的是倾向于艺术品制作,而新媒体技术则是提升艺术品质量的必备工具。具体来说,新媒体技术应用于影视广告设计之中有以下两个方面的优点:首先,数字媒体技术的应用拓展了广告设计的表现语言,实现了虚拟与现实的完美融合。以中国电信在沙特阿拉伯的推广为例,在广告设计过程中,设计师利用图形处理技术、特效处理技术、虚拟现实技术等一系列数字媒体技术充实了广告的语言表达,并实现了快速的语言置换。该影视采用了叙事式的广告语言呈现法,节目开始,有一个沙特小男孩对着蒲公英吹了一口气,充满期望地看着蒲公英飞向远方。蒲公英最先落到了一幢别墅之中,被女主人吹了一下之后,进入到了川流不息的城市大街,而后又被一个司机吹了一下,飞到了高耸的山峰之上。画面继续置换,蒲公英在旅行了杳无人迹的沙漠、蔚蓝的大海、人迹罕至的小岛之后,最终在小男孩的面前落下。节目接近尾声时,字幕上迅速出现了中国电信的字样,并借助于虚拟现实技术,将蒲公英旅行的路线迅速穿插了一遍,为受众传递了电信信号覆盖范围广、功能数字媒体技术的应用不但拓展了广告设计的语言,也促进了设计理念的创新。目前,数字媒体技术已广泛应用于影视广告设计的各个阶段,利用软件可以顺利实现广告动画、图像、字幕等前期制作,可以对影视广告进行剪辑。影视广告设计后期的风格、声音、图形优化处理是作品传播前的重要环节,利用三维特效技术及图音优化软件,可以确保广告后期制作的质量。强大的理念。其次,数字媒体技术为设计师带来了全新的创作理念,推动了影视广告设计的多元化。数字媒体技术涵盖范围极广,科技价值较高,在当今的影视广告设计过程中有很大的应用空间。在数字媒体技术的持续影响下,影视广告设计的风格和类型出现了革命性的变化。例如,网络、手机中大量传播的FLASH广告,就是利用了数字媒体技术中的图形处理技术制作而成的;三维动画广告是目前影视广告中的主要广告类型,在设计时应用了数码摄像、后期处理软件、合成软件等数字媒体技术手段,创造出了丰富的广告形式,为受众带来了强烈的视觉冲击。
二、数字媒体技术在影视广告设计中的应用
影视广告设计前期的数字媒体技术应用。影视广告作品要求在短暂的时间之内表现出奇特的艺术构思,为受众呈现出“新颖、奇妙、特殊”的视觉效果,这对影视广告设计师而言,无疑是一个巨大的挑战。广告设计前期的工作直接影响到其后期的传播效果,借助图形处理、三维影像、数字建模等技术手段可以有效提升广告前期制作质量。影视广告设计前期制作又细分为三方面的内容,数字媒体技术在其中的运用分为以下三步:首先是动画素材准备中的数字媒体技术。影视广告为了达到吸引更多受众的目的,往往需要为观众呈现出一些奇异、夸张、超乎常人想象的画面。为此,在素材准备阶段要为广告提供多维度的画面语言。传统方式下常用普通摄像设备来记录广告制作的素材,这难以满足现代影视广告动态化和个性化的需求。借助于Maya、Motions、Shake、3DSMax等数字软件建立二维或三维动画模型,可以对画面的呈现方式作出创新性的修改,进而提升画面呈现效果。耐克运动鞋影视广告在制作时就利用了这些技术,使得人体的肢体语言以更加动态化的方式呈现。其次是广告图形和图表制作中的数字媒体技术。广告影视作品中增加一些图形和图标能够更加清晰的阐释产品理念,并且还无需承担高额的特效制作费用,设计师可以不用高端的处理工具,只需利用计算机网络中的Word、Photoshop、Excel等处理软件就可以实现广告图形和图标的高效创作。例如,东风雪铁龙在进行影视广告宣传时,利用这些处理软件对广告画面进行了大面积的分割和平面化处理,凸显了产品的竞争优势。最后是影视字幕制作中的数字媒体技术。影视广告的字幕常出现于片头或片尾之中,是广告传播的核心内容,其字幕制作水平的好坏直接影响到了广告的传播效应。简单的字幕处理用LiveType软件即可实现,而对于一些复杂的字幕要求,要用Adobeillustrator、Photoshop等软件对其进行创意性的编排和制作。例如,健力宝影视广告中的字幕用到Photoshop软件进行处理,实现了字体的动态化和个性化呈现。影视广告剪辑中的数字媒体技术应用。画面剪辑是影视广告设计中的重要过程。随着信息时代的发展,广告的受众需求越来越呈现出个性化、娱乐化和新奇化的趋势,影视广告在该背景下也纷纷强化了数字技术在影视特效制作中的作用。但无论何种特效的广告素材最终要靠剪辑合成才能发挥最大化的视觉效果。根据广告主题语言的表现特征,利用视频剪辑、音频编辑、二维建模和虚拟现实等技术手段可以对广告素材进行优化,打造出更具内涵的广告风格,进而营造出丰富奇异的广告氛围,以此来吸引更多的受众。而特效技术在广告中制作中的大量应用,为受众带来了更加新奇和强烈的视觉感受。在此背景下,影视广告设计师也不断追求更高、更强的特效技术来挑战受众的感官,借此吸引更多受众参与。但任何特效技术都不能代替广告剪辑的作用。影视广告中的特效动画是一种夸张的画面表现方式,在制作时要遵循画面的呈现规律,动作尽可能的流畅自然。具体剪辑过程中,要求做到以下几点:首先,设计师应深入观察生活中的人和物,并提炼事物的基本动作规律,这样才能合理地对画面进行选择和组织。其次,设计师应具备专业的数字媒体能力,能够熟练运用一些图形处理软件以及有着较高的计算机操作能力,这样才能在图像、视频处理过程中得心应手。最后设计师要精确把握剪辑的度。设计师对图形的放大、缩小以及变换等方面的幅度和速度会对受众的心理会造成直接影响,倘若仅凭自身喜好而盲目剪辑,则会致使广告传播的效果大大降低。总之,广告剪辑过程中要利用数字媒体技术对广告进行精心策划、科学处理、消除痕迹,这样才能较大提升广告作品艺术效果。三维特技及后期处理。三维特技在影视广告设计的中期阶段和后期阶段都有较大的适用空间。如利用Premiere软件的特效处理功能,对广告视频模型进行淡出淡入、划变、叠化等方面的处理;利用AfterEffects软件对广告进行多维立体效果展示。特效技术的原理在于利用抠像技术对虚拟广告场景进行叠加、优化等处理,并通过多种数字软件对广告图形进行分离和整合,利用三维软件对图形进行合成、拼接,最终实现图形的高效果呈现。长城油的“油人”影视广告是利用三维特技进行设计的典型例子。广告播出前后,正值世界杯期间,因此设计师在设计时想到了用“油人”来代替足球运动员进行动作质感表达。但前提是,必须把“油人”的动作准确无误地表达出来,这样才能给受众以真实的体验。利用数码技术对一些球星的动作进行认真捕捉之后,将各部分的参数输入到了三维动画模型之中,并对其进行了细致的处理和加工,最终为受众呈现了一场艺术性的影视广告。色彩调整和声音处理是影视广告设计的最后阶段,也是关键性的阶段。任何一个受众都不愿意接受一个画面质量低下和声音混乱嘈杂的影视广告。利用影片色彩控制软件可以对影片的色彩、色调、色层进行细致化的处理,并利用软件中的美化功能对其部分色域进行修改完善,最终实现作品完美的色彩呈现。FinalcutPro和Premiere软件中具有声音收集、混合音频调整、音效调整、音效与图像对接等强大的功能,借助于这些技术可以对影视广告的声音进行优化处理。
三、结语
(一)人才培养定位模糊不清,不能适应数字媒体技术产业发展的需求
数字媒体技术产业发展迅猛,很多领域伴随新兴技术的发展涌现出来,而且类型庞杂,门类众多,高校一时对数字媒体技术产业的发展缺乏深入了解,对培养出什么样的专业人才才能胜任产业的需求心中没底,在数字媒体技术专业人才培养的定位上往往模糊不清。很多高校使用“复合型人才”、“高级专门人才”、“高级应用人才”、“高级技术型人才”这样模糊的人才培养定位。据对58本科高校数字媒体技术专业的人才培养方案进行的统计,有43所高校的人才培养定位使用了“复合型人才”、“高级专门人才”、“高级应用人才”、“高级技术型人才”这样的模糊定位,人才培养定位模糊不清的比例高达74%。这样模糊不清的定位很难和数字媒体技术产业的需求保持一致,数字媒体技术产业真正需要的是能够在动漫、游戏动画、影视、数字艺术四大数字媒体技术领域中胜任研发、创作、维护、营销工作的专业人才。
(二)专业技能规格偏低,滞后于数字媒体技术产业技术的最新发展
由于人才培养定位模糊不清,造成了专业技能规格偏低。很多高校认为数字媒体技术专业不过是计算机学科和艺术学科的简单交叉,只有掌握计算机科学与技术的基本理论、知识和技能,具备艺术设计与制作的技能就达到了数字媒体技术专业对专业技能的要求。如有的大学的数字媒体技术专业的专业技能规格就规定为:掌握计算机科学与技术的基本理论、知识和技能,能熟练掌握各种数字媒体制作软件,具有较好的美术鉴赏能力和一定的美术设计能力,能够从事平面设计、网络媒体制作、游戏、动画制作、数码视频编辑等方面的工作。实际上,只是掌握计算机科学与技术的基本理论、知识和技能,具备艺术设计与制作的技能已经远远不能满足数字媒体技术产业技术的最新发展需求。数字媒体技术产业已经在动漫、游戏动画、影视制作、数字艺术等领域引起了巨大的变革,诞生了智能手机动漫、儿童动漫、多媒体网络游戏、卡通动画出版、特效电影、手机微电影、三维数字视觉展示、建筑可视化、数字媒体宣传展示等一系列新技术。而很多高校数字媒体技术专业的专业技能规格都没有提出掌握这些新技术所需的技能要求,滞后于数字媒体技术产业技术的最新发展。
(三)课程体系设置不科学,无法提供数字媒体技术产业发展所需的知识更新
由于专业技能规格偏低,很多高校数字媒体技术专业的课程体系设置不科学,所涉学科宽泛而无特色。很多高校的专业技能规格只是掌握计算机科学与技术的基本理论、知识和技能,具备艺术设计与制作的技能,简单地认为只要把计算机学科的课程和艺术学科的课程交叉起来,就构成了数字媒体技术专业的课程体系,加之很多高校的数字媒体技术专业都是在原来的计算机学科、艺术学科、电子信息学科、影视制作学科的基础上发展起来的,因此,课程体系的设置往往就是几个学科课程的拼凑,这样造成很多高校数字媒体技术人才培养方案中课程体系设置看起来与计算机专业、游戏动画专业、影视摄影专业、网络工程专业都非常相似。根据对58所高校的数字媒体技术专业人才培养方案中课程设置的统计,除通识类及大类课程外,专业模块和计算机专业重复的课程最高的有27门,最低的有13门;专业模块和游戏动画专业重复的课程最高的有23门,最低的有11门;专业模块和影视摄影专业重复的课程最高的有25门,最低的有14门;而专业模块和上述三个专业都不重复的课程最高的只有10门,最低的低到只有可怜的3门。可见,课程体系涉及的学科过于宽泛,但真正属于数字媒体技术专业特色的课程非常少。当前数字媒体技术产业发展所需的新知识已经超越了传统的计算机学科、游戏动画学科范畴,很多的新知识体系如智能手机动漫开发、多人在线互动多媒体网络游戏等新知识,都是近几年数字媒体技术产业发展所需的知识更新,而学生掌握这些新知识都需要科学的课程体系设置,尤其是开设特色鲜明的数字媒体技术专业新知识课程。
(四)问题的根源
仔细剖析我国数字媒体技术专业人才培养模式存在的问题,我们会发现,正是由于大部分高校对于数字媒体技术产业的发展缺乏深入了解,对培养出什么样的专业人才能够胜任产业发展的需求心中没底,才造成人才培养定位上的模糊不清;而人才培养定位上的模糊不清又造成了专业技能规格偏低,偏低的专业技能规格又造成课程体系设置的不科学,使其落后于数字媒体技术产业发展所需的知识更新;最终的结果是培养不出让数字媒体技术产业满意的毕业生。归根结底,我国数字媒体技术专业人才培养模式存在上述问题是数字媒体技术专业人才培养模式滞后于数字媒体技术产业的需求,因此,进行基于产业需求的数字媒体技术专业人才培养模式研究是相关高校亟需解决的问题。
二、基于产业需求的数字媒体技术专业人才培养模式
(一)制定适应数字媒体技术产业发展需求的人才培养定位
当前,我国数字媒体技术产业的发展蒸蒸日上、日新月异,并逐渐形成了动漫、游戏动画、影视制作、数字艺术等四大支柱领域。据统计,到2012年底,我国数字媒体技术产业的规模已经位居世界前列,从事数字媒体技术产业具有独立法人资格的从业实体有近6万家,如各类网络游戏公司、动漫制作公司、广播电影电视制作及播出机构、广告公司、外观及平面设计公司等,从业人员近180万人,年产值达1万亿元。四大支柱领域中,动漫领域的发展热点是智能手机动漫、儿童动漫、动漫产业园。在游戏动画领域中,近几年的发展热点是多媒体网络游戏、卡通动画制作出版、儿童动画主题公园。在影视制作领域的发展热点是特效电影、手机微电影、视频网站。在数字艺术领域中,近年来尤其以从事三维数字视觉展示、建筑可视化、数字媒体宣传展示方面的公司效益最好。上述数字媒体技术四大领域发展诞生的这些热点都急需大量了解数字媒体技术产业新知识、精通数字媒体前沿技术的数字媒体技术专业人才,所以这些人才待遇优厚,发展前景光明。因此,作为开设或即将开设数字媒体技术专业的本科院校,在制定人才培养定位时,应该切实提出适应这一发展需求的人才培养定位。如淮南师范学院在正在修订的2013版人才培养方案中,就拟制定适应数字媒体技术产业发展需求的人才培养定位,在其数字媒体技术专业培养目标的人才培养定位中就明确提出:本专业培养德、智、体、美等方面全面发展,了解数字媒体技术产业的最新发展,掌握数字媒体技术相关学科的基本理论、前沿知识、开发技能和应用方法,具有良好的技术素质和一定的艺术修养,能在动漫、游戏动画、影视制作、数字艺术等领域从事研发、创作、维护、营销工作的专业人才。
(二)创建与数字媒体技术产业最新技术发展同步的专业技能规格
当前,动漫领域的最新技术发展是基于智能手机的动漫开发、儿童原创童动漫题材开发、动漫产业园建设的技术问题,相应的专业技能规格包括掌握基于Android、Java/J2me的智能手机开发技术,熟练运用最新计算机及媒体创作工具进行原创儿童动漫的创作,能够解决动漫产业园建设遇到的技术难题的专业能力要求;游戏动画领域的最新技术发展是基于互联网的多人互动多媒体游戏、系列卡通动画制作出版、儿童动画主题公园建设,相应的专业技能规格包括掌握游戏客户端软件开发及3D多媒体网络互动游戏开发技术,熟练运用最新计算机及媒体创作工具进行卡通系列动画制作出版,能够解决儿童动画主题公园建设遇到的技术难题的专业能力要求;影视制作领域的最新技术发展是特效电影技术、手机微电影技术、精准竞速视频网站建设技术。为迎接这些新技术的挑战,我们提出掌握特效电影创作技术,熟练运用最新计算机及媒体技术进行手机微电影的创作,能够建设挖掘视频用户趣味和个性的视频网站的专业能力要求。数字艺术领域的最新技术发展是三维数字视觉展示技术、建筑可视化技术、数字媒体宣传技术,为跟得上这些新技术发展的步伐,我们提出掌握三维数字视觉展示技术,熟练运用最新计算机及媒体技术进行建筑可视化的创作,具有数字媒体宣传的创意能力的专业能力要求。上述四个领域的专业能力要求共同构成了与数字媒体技术产业最新技术发展同步的专业技能规格。
(三)建立新知识特色课程为主导的科学课程体系
新知识特色课程是指为传授近几年在数字媒体技术产业各个领域的发展中所需的新知识、新技能而专门开设的特色课程。动漫领域的飞速发展今非昔比,手机平台的动漫、原创儿童系列动漫、身临其境般感觉的沉浸式虚拟现实动漫是当前最受欢迎的动漫产品,但传统的动漫专业方向课程如素描、速写、色彩、动漫技法、角色造型设计等只能传授动漫产业的基础知识,无法传授智能手机动漫开发、原创儿童系列动漫开发、沉浸式虚拟现实等新知识。游戏动画领域的飞速发展也已突破传统的游戏动画范畴,3D多媒体网络互动游戏、卡通系列动画制作出版及儿童动画主题公园题材建设是当前游戏动画领域发展的热点,但通用的游戏动画专业方向课程如多媒体设计与制作、二维动画、计算机游戏设计、游戏设计与开发只能传授游戏动画领域的基础知识,却不涉及游戏人物COSPLAY表演、游戏客户端软件开发、基于虚拟成就的可持续性多人在线游戏等3D多媒体网络互动游戏开发技术、卡通系列动画制作出版技术,也没有传播各类儿童动画主题公园题材建设所需的专业知识。影视制作领域为适应特效电影、手机微电影等新应用,迫切需要精通最终视觉效果与电影无缝结合、视讯合成、进阶编码、转场特效、真实感渲染等电影特效技术的专业人才,而目前全国大部分高校数字媒体技术专业开设的影视制作专业方向课程中都是传统的方向课程,如中外影视动画史、电视照明技术、摄录像技术、媒体写作等,这些课程无法传授这些新知识。而对于数字艺术领域相关的三维数字视觉展示、建筑可视化、数字媒体宣传展示、N-city等领域新知识的传授,很多高校的数字媒体技术专业甚至还没有开设一门相关的课程。因此,在必须在数字媒体技术专业人才培养模式里加大数字媒体技术产业新知识的传授,在课程体系设置中加大新知识特色课程的比重。如淮南师范学院在正在修订的2013版人才培养方案,拟增加《Android智能手机动漫开发》、《原创儿童动漫开发》、《沉浸式虚拟现实开发技术》、《儿童动漫课程设计》共四门新知识特色课程,删除了《计算机图形学》、《多媒体技术与应用》等理论性较强的课程;为传授当前游戏动画领域发展热点的新知识,拟增加《APP应用程序开发》、《3D动画脚本与渲染》、《动画造型设计》、《COSPLAY客户端软件开发》、《多人在线游戏开发》、《儿童数字主题乐园建设》共6门新知识特色课程,删除《游戏原理》、《动画技术及原理》等理论性过强的课程;为培养毕业生的最终视觉效果与电影无缝结合、视讯合成、进阶编码、转场特效、真实感渲染等电影特效开发技能,拟增加《MAYA原理与开发》、《NUKE数码合成软件应用》、《AfterEffects视频处理软件开发》、《Premiere高级应用》、《Illustrator高级开发》等5门实践性课程;为传授数字艺术领域涌现出的新知识,不但增加《建筑可视化开发》、《室内表现效果图制作》、《超媒体设计》等新知识特色课程,删除《艺术赏析》、《数字电子技术》等陈旧过时、理论性过强的课程,还拟从数字艺术公司聘请专业人员开展讲座、课程设计等实践性教学。
三、展望及总结
关键词:数字图像;图像压缩;压缩技术;任意形状可视对象编码
Abstract:Digitalimagecompressiontechnologyisofspecialintrestforthefasttransmissionandreal-timeprocesssingofdigitalimageinformationontheinternet.Thepaperintroducesseveralkindsofthemostimportantimagecompressionalgorithmsatpresent:JPEG,JPEG2000,fractalimagecompressionandwavelettransformationimagecompression,andsummarizestheiradvantageanddisadvantageanddevelopmentprospect.Thenitintroducessimplythepresentdevelopmentofcodingalgorithmsaboutarbitraryshapevideoobject,andindicatesthealgorithmshaveahighcompressionrate.
Keyword:Digitalimage;Imagecompression;Compresstechnique;Arbitraryshapevisibleobjectcode
一、引言
随着多媒体技术和通讯技术的不断发展,多媒体娱乐、信息高速公路等不断对信息数据的存储和传输提出了更高的要求,也给现有的有限带宽以严峻的考验,特别是具有庞大数据量的数字图像通信,更难以传输和存储,极大地制约了图像通信的发展,因此图像压缩技术受到了越来越多的关注。图像压缩的目的就是把原来较大的图像用尽量少的字节表示和传输,并且要求复原图像有较好的质量。利用图像压缩,可以减轻图像存储和传输的负担,使图像在网络上实现快速传输和实时处理。
图像压缩编码技术可以追溯到1948年提出的电视信号数字化,到今天已经有50多年的历史了[1]。在此期间出现了很多种图像压缩编码方法,特别是到了80年代后期以后,由于小波变换理论,分形理论,人工神经网络理论,视觉仿真理论的建立,图像压缩技术得到了前所未有的发展,其中分形图像压缩和小波图像压缩是当前研究的热点。本文对当前最为广泛使用的图像压缩算法进行综述,讨论了它们的优缺点以及发展前景。
二、JPEG压缩
负责开发静止图像压缩标准的“联合图片专家组”(JointPhotographicExpertGroup,简称JPEG),于1989年1月形成了基于自适应DCT的JPEG技术规范的第一个草案,其后多次修改,至1991年形成ISO10918国际标准草案,并在一年后成为国际标准,简称JPEG标准。
1.JPEG压缩原理及特点
JPEG算法中首先对图像进行分块处理,一般分成互不重叠的大小的块,再对每一块进行二维离散余弦变换(DCT)。变换后的系数基本不相关,且系数矩阵的能量集中在低频区,根据量化表进行量化,量化的结果保留了低频部分的系数,去掉了高频部分的系数。量化后的系数按zigzag扫描重新组织,然后进行哈夫曼编码。JPEG的特点如下:
优点:(1)形成了国际标准;(2)具有中端和高端比特率上的良好图像质量。
缺点:(1)由于对图像进行分块,在高压缩比时产生严重的方块效应;(2)系数进行量化,是有损压缩;(3)压缩比不高,小于50[2]。
JPEG压缩图像出现方块效应的原因是:一般情况下图像信号是高度非平稳的,很难用Gauss过程来刻画,并且图像中的一些突变结构例如边缘信息远比图像平稳性重要,用余弦基作图像信号的非线性逼近其结果不是最优的[3]。
2.JPEG压缩的研究状况及其前景[2]
针对JPEG在高压缩比情况下,产生方块效应,解压图像较差,近年来提出了不少改进方法,最有效的是下面的两种方法:
(1)DCT零树编码
DCT零树编码把DCT块中的系数组成log2N个子带,然后用零树编码方案进行编码。在相同压缩比的情况下,其PSNR的值比EZW高。但在高压缩比的情况下,方块效应仍是DCT零树编码的致命弱点。
(2)层式DCT零树编码
此算法对图像作的DCT变换,将低频块集中起来,做反DCT变换;对新得到的图像做相同变换,如此下去,直到满足要求为止。然后对层式DCT变换及零树排列过的系数进行零树编码。
JPEG压缩的一个最大问题就是在高压缩比时产生严重的方块效应,因此在今后的研究中,应重点解决DCT变换产生的方块效应,同时考虑与人眼视觉特性相结合进行压缩。
三、JEPG2000压缩
JPEG2000是由ISO/IECJTCISC29标准化小组负责制定的全新静止图像压缩标准。一个最大改进是它采用小波变换代替了余弦变换。2000年3月的东京会议,确定了彩色静态图像的新一代编码方式—JPEG2000图像压缩标准的编码算法。
1.JPEG2000压缩原理及特点
JPEG2000编解码系统的编码器和解码器的框图如图1所示[4]。
编码过程主要分为以下几个过程:预处理、核心处理和位流组织。预处理部分包括对图像分片、直流电平(DC)位移和分量变换。核心处理部分由离散小波变换、量化和熵编码组成。位流组织部分则包括区域划分、码块、层和包的组织。
JPEG2000格式的图像压缩比,可在现在的JPEG基础上再提高10%~30%,而且压缩后的图像显得更加细腻平滑。对于目前的JPEG标准,在同一个压缩码流中不能同时提供有损和无损压缩,而在JPEG2000系统中,通过选择参数,能够对图像进行有损和无损压缩。现在网络上的JPEG图像下载时是按“块”传输的,而JPEG2000格式的图像支持渐进传输,这使用户不必接收整个图像的压缩码流。由于JPEG2000采用小波技术,可随机获取某些感兴趣的图像区域(ROI)的压缩码流,对压缩的图像数据进行传输、滤波等操作[4]。
图1JPEG2000压缩编码与解压缩的总体流程
2.JPEG2000压缩的前景
JPEG2000标准适用于各种图像的压缩编码。其应用领域将包括Internet、传真、打印、遥感、移动通信、医疗、数字图书馆和电子商务等[5]。JPEG2000图像压缩标准将成为21世纪的主流静态图像压缩标准。
四、小波变换图像压缩
1.小波变换图像压缩原理
小波变换用于图像编码的基本思想就是把图像根据Mallat塔式快速小波变换算法进行多分辨率分解。其具体过程为:首先对图像进行多级小波分解,然后对每层的小波系数进行量化,再对量化后的系数进行编码。小波图像压缩是当前图像压缩的热点之一,已经形成了基于小波变换的国际压缩标准,如MPEG-4标准,及如上所述的JPEG2000标准[2]。
2.小波变换图像压缩的发展现状及前景
目前3个最高等级的小波图像编码分别是嵌入式小波零树图像编码(EZW),分层树中分配样本图像编码(SPIHT)和可扩展图像压缩编码(EBCOT)。
(1)EZW编码器[6]
1993年,Shapiro引入了小波“零树”的概念,通过定义POS、NEG、IZ和ZTR四种符号进行空间小波树递归编码,有效地剔除了对高频系数的编码,极大地提高了小波系数的编码效率。此算法采用渐进式量化和嵌入式编码模式,算法复杂度低。EZW算法打破了信息处理领域长期笃信的准则:高效的压缩编码器必须通过高复杂度的算法才能获得,因此EZW编码器在数据压缩史上具有里程碑意义。
(2)EBCOT编码器[8]
优化截断点的嵌入块编码方法(EBCOT)首先将小波分解的每个子带分成一个个相对独立的码块,然后使用优化的分层截断算法对这些码块进行编码,产生压缩码流,结果图像的压缩码流不仅具有SNR可扩展而且具有分辨率可扩展,还可以支持图像的随机存储。比较而言,EBCOT算法的复杂度较EZW和SPIHT有所提高,其压缩性能比SPIHT略有提高。
小波图像压缩被认为是当前最有发展前途的图像压缩算法之一。小波图像压缩的研究集中在对小波系数的编码问题上。在以后的工作中,应充分考虑人眼视觉特性,进一步提高压缩比,改善图像质量。并且考虑将小波变换与其他压缩方法相结合。例如与分形图像压缩相结合是当前的一个研究热点[2]。
(3)SPIHT编码器[7]
由Said和Pearlman提出的分层小波树集合分割算法(SPIHT)则利用空间树分层分割方法,有效地减小了比特面上编码符号集的规模。同EZW相比,SPIHT算法构造了两种不同类型的空间零树,更好地利用了小波系数的幅值衰减规律。同EZW编码器一样,SPIHT编码器的算法复杂度低,产生的也是嵌入式比特流,但编码器的性能较EZW有很大的提高。
五、分形图像压缩
1988年,Barnsley通过实验证明分形图像压缩可以得到比经典图像编码技术高几个数量级的压缩比。1990年,Barnsley的学生A.E.Jacquin提出局部迭代函数系统理论后,使分形用于图像压缩在计算机上自动实现成为可能。
1.分形图像压缩的原理
分形压缩主要利用自相似的特点,通过迭代函数系统(IteratedFunctionSystem,IFS)实现。其理论基础是迭代函数系统定理和拼贴定理。
分形图像压缩把原始图像分割成若干个子图像,然后每一个子图像对应一个迭代函数,子图像以迭代函数存储,迭代函数越简单,压缩比也就越大。同样解码时只要调出每一个子图像对应的迭代函数反复迭代,就可以恢复出原来的子图像,从而得到原始图像[9]。
2.几种主要分形图像编码技术[9]
随着分形图像压缩技术的发展,越来越多的算法被提出,基于分形的不同特征,可以分成以下几种主要的分形图像编码方法。
(1)尺码编码方法
尺码编码方法是基于分形几何中利用小尺度度量不规则曲线长度的方法,类似于传统的亚取样和内插方法,其主要不同之处在于尺度编码方法中引入了分形的思想,尺度随着图像各个组成部分复杂性的不同而改变。
(2)迭代函数系统方法
迭代函数系统方法是目前研究最多、应用最广泛的一种分形压缩技术,它是一种人机交互的拼贴技术,它基于自然界图像中普遍存在的整体和局部自相关的特点,寻找这种自相关映射关系的表达式,即仿射变换,并通过存储比原图像数据量小的仿射系数,来达到压缩的目的。如果寻得的仿射变换简单而有效,那么迭代函数系统就可以达到极高的压缩比。
(3)A-E-Jacquin的分形方案
A-E-Jacquin的分形方案是一种全自动的基于块的分形图像压缩方案,它也是一个寻找映射关系的过程,但寻找的对象域是将图像分割成块之后的局部与局部的关系。在此方案中还有一部分冗余度可以去除,而且其解码图像中存在着明显的方块效应。
3.分形图像压缩的前景[2]
虽然分形图像压缩在图像压缩领域还不占主导地位,但是分形图像压缩既考虑局部与局部,又考虑局部与整体的相关性,适合于自相似或自仿射的图像压缩,而自然界中存在大量的自相似或自仿射的几何形状,因此它的适用范围很广。
六、其它压缩算法
除了以上几种常用的图像压缩方法以外,还有:NNT(数论变换)压缩、基于神经网络的压缩方法、Hibert扫描图像压缩方法、自适应多相子带压缩方法等,在此不作赘述。下面简单介绍近年来任意形状纹理编码的几种算法[10]~[13]。
(1)形状自适应DCT(SA-DCT)算法
SA-DCT把一个任意形状可视对象分成的图像块,对每块进行DCT变换,它实现了一个类似于形状自适应GilgeDCT[10][11]变换的有效变换,但它比GilgeDCT变换的复杂度要低。可是,SA-DCT也有缺点,它把像素推到与矩形边框的一个侧边相平齐,因此一些空域相关性可能丢失,这样再进行列DCT变换,就有较大的失真了[11][14][15]。
(2)形状自适应离散小波变换(SA-DWT)
Li等人提出了一种新颖的任意形状对象编码,SA-DWT编码[18]~[22]。这项技术包括SA-DWT和零树熵编码的扩展(ZTE),以及嵌入式小波编码(EZW)。SA-DWT的特点是:经过SA-DWT之后的系数个数,同原任意形状可视对象的像素个数相同;小波变换的空域相关性、区域属性以及子带之间的自相似性,在SA-DWT中都能很好表现出来;对于矩形区域,SA-DWT与传统的小波变换一样。SA-DWT编码技术的实现已经被新的多媒体编码标准MPEG-4的对于任意形状静态纹理的编码所采用。
在今后的工作中,可以充分地利用人类视觉系统对图像边缘部分较敏感的特性,尝试将图像中感兴趣的对象分割出来,对其边缘部分、内部纹理部分和对象之外的背景部分按不同的压缩比进行压缩,这样可以使压缩图像达到更大的压缩比,更加便于传输。
(3)Egger方法
Egger等人[16][17]提出了一个应用于任意形状对象的小波变换方案。在此方案中,首先将可视对象的行像素推到与边界框的右边界相平齐的位置,然后对每行的有用像素进行小波变换,接下来再进行另一方向的小波变换。此方案,充分利用了小波变换的局域特性。然而这一方案也有它的问题,例如可能引起重要的高频部分同边界部分合并,不能保证分布系数彼此之间有正确的相同相位,以及可能引起第二个方向小波分解的不连续等。
七、总结
图像压缩技术研究了几十年,取得了很大的成绩,但还有许多不足,值得我们进一步研究。小波图像压缩和分形图像压缩是当前研究的热点,但二者也有各自的缺点,在今后工作中,应与人眼视觉特性相结合。总之,图像压缩是一个非常有发展前途的研究领域,这一领域的突破对于我们的信息生活和通信事业的发展具有深远的影响。
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目前,在影视音乐的制作方面,已经不再是单纯的运用人工进行演奏,随着计算机以及数字技术不断发展与应用,在影视音乐的制作方面已经运用数字化的手段进行应用。尤其是最近今年,运用计算机进行音乐的制作在影视音乐的制作中应用非常广泛,使影视音乐在制作方面提高了水平,降低了成本。在数字化的影响之下,影视音乐在制作的手段方面发生巨大转变。传统的影视音乐制作中,作曲家运用传统的方式进行创作。通常的情况下,对音乐进行构思一直到最终的完成都是有人工进行操作,制作的过程相对复杂,由专人进行录音、演奏以及合成,耗费的时间较长,在乐器的使用方面通常是使用单一的乐器,对复杂场景没有办法进行表现。
在影视作品进行拍摄之后到后期的剪辑,导演与作曲家仅仅是概念化的交流,导演只能在后期的音乐录制中才能感受音乐的效果,即使对音乐不满意,也不可能进行大幅度修改,使音乐的质量受到严重影响。在影视音乐中运用数字技术,只需要作曲家一个人就可以将作曲、乐器配置、音乐的演奏、录音的过程完成,将音乐创作在时间有效减少,将音乐制作在成本的方面达到节约的目的。因为在影视音乐中运用数字技术花费的费用以及成本相对较低,许多影视音乐在制作的时通常选用这样的方式。例如,一些电视剧、纪录片、专题片以及动画片中的音乐,都是通过数字技术进行制作完成的。在好莱坞,许多电影的音乐,包括迪士尼的动画音乐都运用数字技术进行制作,改变了传统管弦乐队的模式。上世纪80年代之后,在影视音乐中电子音乐开始兴起,例如莫罗德等人,在进行音乐创作时加入电音,创作了许多令人印象深刻的作品。在1988年的《电颤琴》这部电影中,在配乐方面运用了电子的合成器。在《南极物语》这部电影中,由范吉利斯进行音乐的创作,使电子音乐开拓了新的视野,同时引领了影视音乐的发展。在我国《,聊聊》这部电影中音乐是由计算机音乐进行制作完成的,音乐非常感人,充满人性化。运用计算机技术与录音技术进行结合产生电子音乐。在音效处理方面,运用计算机技术能够取得非常明显的效果,可以产生完美的听觉效果。通过计算机,可以将音乐进行创新,完成普通乐器没有办法完成的音乐。例如音色的转变、旋律的加快以及变调等等;能够提供的声源是非常广泛的;能够提供不同音色、不同振幅以及不同频率的音乐;还可以对没有使用的音响进行创造等等,运用普通乐器不可能将这些实现,在后期合成的处理中运用计算机技术可以轻松完成,使观众在听觉方面受到冲击,将音乐具备的表现力进行充分的丰富。如,施瓦辛格在1985年主演的影片《突击队员》中,运用了电子音乐,在音乐的节奏方面整部影片都是非常激烈的。在《珍珠港》这不电影中,呼啸而过的战斗机给观众的感觉是非常震撼的。英国作家J.K.罗琳创作的畅销小说《哈利•波特》在排成电影之后,都运用数码的技术对音乐以及特技进行处理,在电影中通过电子模拟产生音乐,但是在日常的生活中不符合常规,然而电影中的音乐使观众处于紧张气氛中,与电影的画面融合成为一体,将音乐的感召力进行有效加强。
除此之外,在影视音乐创作的过程中,将传统的乐器与计算机进行有机结合能够使音乐创作省力以及省时。在《泰坦尼克号》这部电影中,影片的音乐有霍纳负责,他在进行音乐创作时,运用的交响乐队以弦乐为主要框架,同时运用了电子的合成器进行音乐创作,使人们对这部电影中的音乐具备深刻的印象。在运用计算机对民族的乐器进行表现时,计算机的音乐可以做到形似,但是对于民族乐器具备的神韵没有办法进行表现,也就是说在对民族的乐器进行表现时,要将民族乐器与计算机进行有机结合,使创造出的作品更好将神韵进行表现。目前,影视音乐在技术方面具备的特征是影视的声音、影视的画面以及现代技术,这也就是影视音乐与一般音乐中存在的差别,也可以将之称为影视音乐具备的特点。作曲家要对特点进行充分的认识,在进行音乐创作的过程中将旋律、乐队以及歌手进行充分考虑,对技术方面具备一定的观念,对语言方面以及画面方面具备一定的概念。对这些特点进行充分的认识,在音乐创造的过程中就能够将先进的手段、语言配合以及画面对位进行有效运用,使音乐能够与语言以及画面进行有机融合,使影视音乐在感染力方面有效增强。数字技术对影视音乐带去的是史无前例的触动以及震撼,可以说未来的一段时间之内,在进行影视音乐的创作时,数字化的技术将是一个主流的方向,运用数字化的技术进行影视音乐的创作将是一个时展的趋势。但是,需要我们注意的是,在运用传统乐器进行演奏时,能够将演奏者的情感进行完整的表达,演奏者不同,情感的表现也就不同,而运用数字技术之后的音乐,在这个方面是存在不足的。计算机音乐在创作的过程中,使用计算机的人是主体,也就是说要弥补计算机音乐存在的不足,就要注意人的情感。在音色方面,计算机音乐会因为调制技术的不同而不同,可能会对音色在人性化方面进行间接或者直接的改善。
2总结
第一,电视用户得以覆盖。电视台会发送无线数字信号,然后通过地面数字电视广播技术接收信号,从而实现覆盖的目的。客户端通过接收天线和数字电视机收视节目,数字电视可以提供学习和娱乐等服务,具有较强的抗毁性、可控性和普遍性,已经成为群众沟通、国民交流的可靠、直接的政府工具之一。第二,丰富多媒体节目。数字电视地面广播技术使人们能够收看更丰富的多媒体节目,在满足人们收看内容量的同时,更加重视收看时间的随意性和收看地点的灵活性。第三,提高频率效益。如今有很多无线频谱资源处于闲置状态,数字电视地面广播技术的应用有利于频率效益的提升,主要依靠各种业务来实现。同时,运营单位也可以更充分地使用闲置和原有电视频道,也能将数字电视地面广播业务变得更加丰富,数字电视的移动接收、便携接收和高频率的利用率都会随之提升。同时,能够实现接收机定位、双向交互、定时接收等业务,为数字电视地面广播技术的应用提供更广阔的发挥空间。
二、数字电视地面广播技术应用分析
(一)车载移动电视
我国在2002年推出了公交车移动电视服务,上海因此成为我国第一个公交车上有移动电视服务的城市,同时也成为世界第二个普及移动电视的城市。自此,我国正式进入数字电视地面广播技术应用的实施阶段。上海是继新加坡之后世界上第二个普及移动电视的城市,并组建了经济实用的数字电视地面广播单频网,覆盖率在90%以上。移动电视技术的关键在于移动接收,即车载高速移动接收,接收情况如何会受到很多因素的影响,如车速变化、环境变化,同时多普勒效应频率变化也会对接收情况有一定影响。其中,多普勒频移和动态多径问题是移动接收需要解决的主要问题。我国一直在研究适合自己的数字电视地面广播标准,我国的DTTB制定原则为:传输信息量大,抗干扰能力强,兼容现有模拟广播电视,灵活性强,具有可扩展性。
(二)手机电视
电视可以说是最大的媒体,如今电视也在不断地与手机相融合,让人们无论在什么地方都能看到电视节目,如电子报纸、商务电视、新闻和购物等,这不仅可以增加电视业的收入,将电视节目浓缩在重量轻、体积小的产品中成为了可能,电视广播节目内容也因为数字电视地面广播技术与通信技术的融合变得更丰富。手机电视的节目码率较低,主要是因为其屏幕大小受限制,因此在DVB-T的IP数据广播下,由于带宽仅占100KHz到380KHz之间,所以如果电视频道为8MHz,则可以传送25到80套电视节目。然而地面电视广播每个节目所占带宽约2-5MHz,同样为8MHz的电视频道,地面电视广播只能传送3到4套节目。虽然DVB-T在便携、移动和固定接收方面都有较为出色的性能,但如果用于手机接收地面DTV信号就会存在性能、功耗和移动网络是否能够灵活设计等问题。
三、结束语