數(shù)字媒體技術(shù)研究方向精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇數(shù)字媒體技術(shù)研究方向，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

關(guān)鍵詞：數(shù)字媒體技術(shù)；VR虛擬現(xiàn)實； 人才培養(yǎng)模式

中圖分類號：TP37 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）28-0153-02

1 數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)VR虛擬現(xiàn)實方向建設(shè)背景

1.1 VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展背景及現(xiàn)狀

《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》明確指出：提升新興產(chǎn)業(yè)支撐作用，支持新一代信息技術(shù)、新能源汽車、生物技術(shù)、綠色低碳、高端裝備與材料、數(shù)字創(chuàng)意等領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大。大力推進(jìn)先進(jìn)半導(dǎo)體、機器人、增材制造、智能系統(tǒng)、新一代航空裝備、空間技術(shù)綜合服務(wù)系統(tǒng)、智能交通、精準(zhǔn)醫(yī)療、高效儲能與分布式能源系統(tǒng)、智能材料、高效節(jié)能環(huán)保、虛擬現(xiàn)實與互動影視等新興前沿領(lǐng)域創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化，形成一批新增長點。

2016年1月高盛的全球虛擬現(xiàn)實報告中指出，基于標(biāo)準(zhǔn)預(yù)期，到2025年，全球虛擬現(xiàn)實市場營收將達(dá)到800億美元（其中硬件450億，軟件350億）；樂觀預(yù)期下，2025年甚至將達(dá)到1820億美元。由此看出，全球VR產(chǎn)業(yè)具有強勢發(fā)展勁頭，市場對其預(yù)期也是越來越高。

2015年中國虛擬現(xiàn)實市場的規(guī)模已經(jīng)達(dá)到了15.8億元，尚且屬于起步階段。2016年將迎來VR爆發(fā)之年。賽迪顧問預(yù)計2016年中國虛擬現(xiàn)實市場將達(dá)到68.2億元，增長率達(dá)331.6%；到2020年，市場進(jìn)入成熟期。

1.2 VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)服務(wù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟產(chǎn)業(yè)的背景及現(xiàn)狀

在江西省委“發(fā)展升級、小康提速、綠色崛起、實干興贛”十六字方針的指導(dǎo)下，通過前期發(fā)展來看，南昌市在虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)所需的硬件制造產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)的光學(xué)設(shè)備、精密儀器制造等方面具有明顯優(yōu)勢。2015年，南昌成為全國首批國家小微企業(yè)創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新基地示范城市，創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新平臺加快發(fā)展搭建。2016年6月，中國（南昌）虛擬現(xiàn)實VR產(chǎn)業(yè)基地啟動。

2 對VR虛擬現(xiàn)實相關(guān)企業(yè)的調(diào)研分析

經(jīng)過連續(xù)兩個月時間的調(diào)研，總調(diào)研了VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)相關(guān)企業(yè)共20家，其中調(diào)研地區(qū)分布為江西省4家、北京市4家、上海市3家、廣東省3家、江蘇省2家、河南省2家、陜西省1家、四川省1家；其中東部地區(qū)12家占60%，中西部地區(qū)共有8家占40%；其中崗位群情況VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)數(shù)字三維設(shè)計研占50%、VR硬件與軟件開發(fā)占30%，VR市場分析及管理占20%；人才需求排名VR數(shù)字三維設(shè)計師占35%，VR數(shù)字平面圖形設(shè)計師占30%，交互設(shè)計師占15%。

3 VR虛擬現(xiàn)實的人才培養(yǎng)模式

3.1 應(yīng)用型人才培養(yǎng)方向

數(shù)字媒體技術(shù)是新興的本科專業(yè)，屬于我校新申報本科專業(yè)，根據(jù)調(diào)研及論證，結(jié)合我校特點，我校提出了針對來自江西省內(nèi)的主體生源，堅持需求導(dǎo)向，抓住新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)和新技術(shù)發(fā)展機遇，將學(xué)科專業(yè)體系緊密對接產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈。結(jié)合江西省特別是南昌地區(qū)支柱性經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，以整車集成關(guān)鍵技術(shù)、醇?xì)鋭恿夹g(shù)、紅外成像技術(shù)、LED推廣應(yīng)用技術(shù)、BIM技術(shù)、VR技術(shù)、ERP財務(wù)業(yè)務(wù)一體化技術(shù)、人才測評技術(shù)以及景區(qū)旅游商品開發(fā)技術(shù)為重點，每個專業(yè)落實“幾項技術(shù)、幾手絕活”，著力培養(yǎng)為江西社會經(jīng)濟發(fā)展所需的特色人才這一目標(biāo)。

根據(jù)學(xué)校這一重點發(fā)展目標(biāo)，數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)重點發(fā)展VR虛擬現(xiàn)實方向，面向虛擬現(xiàn)實行業(yè)，掌握互動媒體設(shè)計制作方法、VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)等基本理論、基本知識，具備計算機多媒體技術(shù)、數(shù)字化圖形圖像處理技能，理論到位、技術(shù)技能系統(tǒng)實在的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。形成了計算機多媒體技術(shù)、數(shù)字化圖形圖像處理、互動媒體設(shè)計制作方法、VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)技能這一實踐教學(xué)路徑。

3.2 課程體系設(shè)置

為掌握計算機多媒體技術(shù)技能，開設(shè)了先導(dǎo)基礎(chǔ)理論課程《數(shù)字媒體技術(shù)導(dǎo)論》、進(jìn)階課程《計算機多媒體技術(shù)》、綜合實訓(xùn)課程《新媒體交互界面技術(shù)》；為掌握數(shù)字化圖形圖像處理這一技術(shù)技能，開設(shè)先導(dǎo)課程《數(shù)字動畫基本原理》、技術(shù)技能課程模塊《動畫素描造型基礎(chǔ) 》、《數(shù)字圖形圖像處理》；為掌握互動媒體設(shè)計制作方法，開設(shè)先導(dǎo)基礎(chǔ)理論課程《數(shù)字媒體技術(shù)導(dǎo)論》、技術(shù)技能模塊實踐課程《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》、《數(shù)字音視頻非線性編輯》、《新媒體交互界面技術(shù)》、《人機交互技術(shù)與開發(fā)》、《互動多媒體系統(tǒng)設(shè)計》；為掌握VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)技能，開設(shè)《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》、《游戲程序開發(fā)基礎(chǔ)》、《虛擬現(xiàn)實與流媒體技術(shù)》、《商業(yè)多媒體制作》模塊化實踐課程。實踐課程安排模塊化既有進(jìn)階性，又能各自一體化，使得學(xué)生掌握“幾項技能，幾手絕活”。

面向上述人才培養(yǎng)目標(biāo)，設(shè)計的數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)核心課程體系的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容如圖1所示。

課程體系采用矩陣式的結(jié)構(gòu)，其特色是以專業(yè)課程群為知識結(jié)構(gòu)單元，組織形式層次分明。在課程體系結(jié)構(gòu)上分為思想政治課程群、身心健康課程群、理論知識課程群、技術(shù)技能課程群、綜合實踐課程群、素質(zhì)拓展課程群幾個模塊，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識和技術(shù)技能。課程體系注重寬厚的專業(yè)基礎(chǔ)知識培養(yǎng)，以此實現(xiàn)“理論到位”的人才培養(yǎng)目標(biāo)。在多種類型課程之間，設(shè)計了雙維方式課程：《數(shù)字動畫基本原理》、《影視編導(dǎo)基礎(chǔ)》、《新媒體交互界面技術(shù)》、《虛擬現(xiàn)實與流媒體技術(shù)?！犯鶕?jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)要求培養(yǎng)技術(shù)技能型人才，設(shè)置典型工作任務(wù)課程：《構(gòu)成基礎(chǔ)》、《數(shù)字圖形圖像處理》、《數(shù)字音視頻非線性編輯》、《三維造型與建?！贰ⅰ稊?shù)字三維動畫技術(shù)》、《新媒體交互界面技術(shù)》、《計算機多媒體技術(shù)》、《虛擬現(xiàn)實與流媒體技術(shù)》、《影視特效與合成》、《商業(yè)多媒體制作》。校企聯(lián)盟課程有《數(shù)字圖形圖像處理》、《數(shù)字音視頻非線性編輯》、《三維造型與建?！?、《新媒體交互界面技術(shù)》、《虛擬現(xiàn)實與流媒體技術(shù)》、《商業(yè)多媒體制作》實現(xiàn)建立校校、校企、校地、校所以及國際合作的協(xié)同育人新機制，努力創(chuàng)建拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)。在課程體系結(jié)構(gòu)上，水平方向自左向右是以VR虛擬現(xiàn)實數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)建技術(shù)、計VR虛擬技術(shù)交互與集成為專業(yè)方向的循序漸進(jìn)的課程群模塊。學(xué)生在學(xué)習(xí)了專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)核心技術(shù)技能課程之后，過渡到專業(yè)方向課程，從而兼顧人才培養(yǎng)的共性和個性，實現(xiàn)“技術(shù)技能實在”的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

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>> 基于Netfilter框架和IP Queue機制的輕量級網(wǎng)絡(luò)防火墻實現(xiàn) 基于linux防火墻netfilter的配電終端通信報文 Netfilter/Iptables防火墻的運行機制分析與性能優(yōu)化 基于IP地址的子網(wǎng)劃分算法研究 基于數(shù)字圖像的信息隱藏技術(shù)研究 基于數(shù)據(jù)冗余的無損信息隱藏技術(shù)研究 基于MPLS的移動IP技術(shù)研究 基于DHCP的局域網(wǎng)地址綁定技術(shù)研究與應(yīng)用 基于反向技術(shù)的IP地址復(fù)用方案設(shè)計與實施 基于源IP地址的策略路由的研究與實現(xiàn) 基于伙伴系統(tǒng)的IP 地址自動分配協(xié)議的研究 基于IP地址段的網(wǎng)站內(nèi)容監(jiān)控的研究 基于嵌入式的現(xiàn)場總線和TCP/IP協(xié)議轉(zhuǎn)換的技術(shù)研究 基于圖像的信息隱藏與隱寫分析技術(shù)研究 基于單片機的TCP/IP技術(shù)研究及其應(yīng)用分析 IP路由器基于業(yè)務(wù)流量的動態(tài)節(jié)能技術(shù)研究與測試 基于IP網(wǎng)絡(luò)的多媒體視頻通信技術(shù)研究 基于Netfilter架構(gòu)自適應(yīng)防火墻設(shè)計及實現(xiàn) 基于Packet Tracer的IP地址教學(xué)新探索 基于jsp的真實IP地址獲取實現(xiàn)方法 常見問題解答 當(dāng)前所在位置：l.

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作者簡介：

篇3

關(guān)鍵詞：數(shù)字水印；數(shù)字媒體；版權(quán)保護(hù)

中圖分類號：TP391文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1007-9599 (2011) 24-0000-02

The Introduction of Digital Watermarking Techniques

Li Yang

(Xi’an Vocational and Technical College,Xi'an710077,China)

Abstract:As an effective method to provide copyright protection for digital media,digital watermarking has received considerable attention all over the world in recent years.This paper introduces the background of the demand for and research significance of digital watermarking techniques,the basic communication model of watermarking,the classification of watermarking,applications of watermarking and last open issues and possible future research directions.

Keywords:Digital watermarking;Digital media;Copyright protection

一、數(shù)字水印技術(shù)的需求背景及研究意義

數(shù)字媒體和計算機網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展為社會生活提供了巨大便利。與模擬媒體文件相比，數(shù)字媒體文件具有質(zhì)量優(yōu)、易于編輯、可實現(xiàn)對媒體信息的精確復(fù)制、方便進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膬?yōu)點。然而數(shù)字媒體文件的這些優(yōu)勢，對傳統(tǒng)的版權(quán)保護(hù)方法提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。如何對數(shù)字作品版權(quán)進(jìn)行有效地保護(hù)，成為了當(dāng)今版權(quán)保護(hù)中亟待解決的問題。

傳統(tǒng)的加密方法只能在數(shù)據(jù)的傳輸過程中起保護(hù)作用。一旦數(shù)據(jù)被接收并被解密，對數(shù)據(jù)的復(fù)制和傳播就無法檢測和控制，難以滿足版權(quán)保護(hù)的要求。而水印技術(shù)不是防止別人非法地讀取數(shù)字信息，而是在非法用戶成功地讀取了這些信息后對其進(jìn)行追蹤，追究其法律責(zé)任。作為數(shù)字文件版權(quán)保護(hù)的一種有效辦法，數(shù)字水印技術(shù)就是在這個背景下提出的。

數(shù)字水印技術(shù)作為一門新興的學(xué)科交叉的應(yīng)用技術(shù)，涉及了不同學(xué)科領(lǐng)域的思想和理論，如信號處理、圖像處理、編碼理論、密碼學(xué)、數(shù)字通信、算法設(shè)計等，還包括公共策略和法律等問題。因此無論從理論角度還是應(yīng)用角度來看，開展對數(shù)字水印技術(shù)的研究，不但具有重要的學(xué)術(shù)意義，還有極為重要的經(jīng)濟意義。

二、數(shù)字水印系統(tǒng)模型

數(shù)字水印技術(shù)的基本思想是將含有作者電子簽名、日期、商標(biāo)以及使用權(quán)限等的數(shù)字信息作為水印信號，嵌入到圖像、文本、視頻和音頻等數(shù)字媒體中，并且在需要時，能夠通過一定的技術(shù)檢測方法提取出水印，以此作為判斷媒體的版權(quán)歸屬和跟蹤非法侵權(quán)的證據(jù)。

因此水印系統(tǒng)可分為嵌入和提取兩個模塊：定義[1]如下：

水印嵌入： 水印提?。?/p>

其中，I為原圖像，W為水印，K為密鑰， 為加入水印后的圖像，也是待檢測圖像。1稱為水印的非盲檢測；2、3稱為水印的盲檢測。

Cox將數(shù)字水印看作通信問題，提出了一個數(shù)字水印系統(tǒng)的一般模型，如圖1所示：

圖1數(shù)字水印的一般模型

三、數(shù)字水印的分類

數(shù)字水印是指嵌入在載體數(shù)據(jù)中的，由版權(quán)所有者確定的版權(quán)信息，用以證明數(shù)據(jù)的所有權(quán)歸屬。從其表現(xiàn)形式上可以分為三大類，一類是有意義的字符，一類是偽隨機序列，一類是可視的圖片。

第一類是為了在作品中標(biāo)注作品的所有者、創(chuàng)作日期、發(fā)行部門以及其他需要標(biāo)注的信息，它們可以是明文字符，將這些字符串以比特流的形式嵌入數(shù)字作品中。在提取水印時，按照提取算法提取出這些比特流，轉(zhuǎn)換成字符串，就可以得到需要的水印信息。這類水印直接明了，沒有歧義，只要水印能夠正確提取，就可以證明作品的版權(quán)，但健壯性較差，需要健壯性更強的水印嵌入算法來保證水印能夠正確提取。

第二類數(shù)字水印克服了第一類水印的缺點，它不是直接將明文字符作為水印，而是將需要標(biāo)識的信息與一個偽隨機序列串對應(yīng)起來。將偽隨機數(shù)作為數(shù)字水印嵌入數(shù)字作品中。需要驗證作品的所有權(quán)時，用相應(yīng)的水印提取算法提取出數(shù)字水印，這時提取出的數(shù)字水印不需要與原來水印完全一致，通過相關(guān)性檢測就可以判斷有沒有水印的存在?？梢哉f利用相關(guān)性檢測的水印是健壯性比較好的水印。因為它不要求精確的水印恢復(fù)，提取出的水印和原始水印在每一個樣點上都可能是不同的，但是只要它們的相關(guān)值很大，就可以判斷水印的存在。

第三類數(shù)字水印是一種可視圖像，它可以是以二值圖像（或灰度圖像）的形式保存的一個人的手寫簽名、字符、徽標(biāo)等。將這些二值圖像（或灰度圖像）變成比特串，作為數(shù)字水印嵌入作品中。水印提取時，也是提取這些比特串，并把它們復(fù)原成原圖像，由于數(shù)字作品受到可能的信號處理的破壞，或惡意攻擊，因此恢復(fù)出的比特串會有誤碼，但是在誤碼率不是很大的情況下，所組成的二值圖像（或灰度圖像）仍然能夠通過人眼來識別出原來的手寫簽名、字符或徽標(biāo)。這類水印主要是利用人眼的冗余性，它可以容忍較大的比特誤碼，只要仍然能夠識別出原來的二值圖像（或灰度圖像）的樣子，就可以判定有水印存在。因此這類水印從形式上來說，也是健壯性較好的水印。

四、數(shù)字水印技術(shù)的主要應(yīng)用

目前，數(shù)字水印的應(yīng)用大體上可以分為版權(quán)保護(hù)、數(shù)字指紋、使用控制、票據(jù)防偽、標(biāo)題與注釋、內(nèi)容保護(hù)等幾個方面。

（一）版權(quán)保護(hù)[2]：為了表明對數(shù)字產(chǎn)品內(nèi)容的所有權(quán)，所有者A用私鑰產(chǎn)生水印并將其插入原圖像，如果B聲稱對公開的有水印的圖像擁有所有權(quán)，那么A可以用原圖像和私鑰證明在B聲稱的圖像中有A的水印，由于B無法得到原圖像，B無法作同樣的證明。

（二）數(shù)字指紋[2]：為了避免數(shù)字產(chǎn)品被非法復(fù)制和散發(fā)，作者可在每個產(chǎn)品拷貝中分別嵌入不同的水印。如果發(fā)現(xiàn)了未經(jīng)授權(quán)的拷貝，則通過檢索其指紋來追蹤其來源。

（三）使用控制[3]：在特定的應(yīng)用系統(tǒng)中，多媒體內(nèi)容需要特殊的硬件來拷貝和使用，插入水印來標(biāo)識允許的拷貝數(shù)，每拷貝一份，進(jìn)行拷貝的硬件會修改水印的內(nèi)容，將允許的拷貝數(shù)減一，以防止大規(guī)模的盜版，DVD就是這種應(yīng)用的實例。

（四）票據(jù)防偽[4]：為了在需要時能夠追蹤偽造票據(jù)的打印機，可以在每個打印機輸出圖像中嵌入能夠標(biāo)識打印機的序列號，作為偽造追蹤的線索。

（五）標(biāo)題與注釋[5]：將作品的標(biāo)題、注釋等內(nèi)容（如，一張照片的拍攝時間和地點等）以水印形式嵌入該作品中，這種隱式注釋不需要額外的帶寬，且不易丟失。

五、數(shù)字水印技術(shù)存在問題和未來的研究方向

數(shù)字水印技術(shù)是一門相當(dāng)復(fù)雜的新技術(shù)，還有許多未觸及的研究課題，現(xiàn)有技術(shù)也需要改進(jìn)和提高。根據(jù)水印的研究現(xiàn)狀分析，數(shù)字水印技術(shù)存在的問題和未來的研究重點[6]總結(jié)如下：

（一）由于數(shù)字水印技術(shù)難以解決復(fù)雜的異步攻擊問題，數(shù)字水印技術(shù)在版權(quán)保護(hù)及訪問控制等方面的應(yīng)用受到限制，該問題需要得到解決。

（二）基于DCT和DWT的方法將繼續(xù)成為主流，同時壓縮域方法也是重點研究方向。

（三）盲水印技術(shù)將成為應(yīng)用的主流，高性能的盲水印算法需要進(jìn)一步研究。

（四）音頻水印的研究將繼續(xù)成為研究熱點。

（五）數(shù)字水印算法的性能分析需要更高標(biāo)準(zhǔn)的方法。

（六）數(shù)字水印的標(biāo)準(zhǔn)化研究。

（七）數(shù)字水印的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用研究。

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篇4

關(guān)鍵詞：數(shù)字圖像技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展趨勢

中圖分類號：TP391.41

計算機的特點在于能夠處理各種數(shù)據(jù)，數(shù)字圖像能夠經(jīng)過增強、復(fù)原、分割等處理，隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，現(xiàn)在的數(shù)字圖像技術(shù)具有圖像處理多樣性、精度高、圖像的再現(xiàn)性好、處理量大的優(yōu)點，本文主要研究數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。

1 數(shù)字圖像處理技術(shù)研究現(xiàn)狀

所謂圖像處理是指利用計算機來處理圖像的過程，主要是實現(xiàn)改善圖像的視覺效果，研究的內(nèi)容主要包括圖像數(shù)字化、圖像增強、圖像還原以及圖像分割等。數(shù)字圖像處理最早來源于20世紀(jì)20年代的報紙業(yè)，到20世紀(jì)50年代，隨著計算機的發(fā)展，數(shù)字圖像處理技術(shù)得到人們的普遍關(guān)注，數(shù)字圖像處理技術(shù)隨著太空計劃得到很大的發(fā)展，最具有典型的例子，是對月球照片的處理。

進(jìn)入到20世紀(jì)70年代后，數(shù)字圖像處理技術(shù)隨著計算機斷層掃面（CT）的出現(xiàn)得到發(fā)展，在以后的時間里，數(shù)字圖像處理技術(shù)不斷有新的研究成果，1975年EWI公司研究的CT裝置獲得諾貝爾獎，目前數(shù)字圖像技術(shù)已廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)中。

2 數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用

數(shù)字圖像處理技術(shù)目前在各行各業(yè)中都得到了很大的進(jìn)展。在遙感航空航天方面，不少國家都派出了偵查飛機對目標(biāo)地區(qū)進(jìn)行空中攝影，進(jìn)而通過圖像處理技術(shù)來分析照片，節(jié)省了人力、物理，也能夠從圖片中得到其他的有用信息。在20世紀(jì)60年代以來，美國以及其他的一些國家發(fā)射了資源遙感衛(wèi)星，由于成像條件非常差，因此圖像本身的質(zhì)量也不高，需要采取數(shù)字圖像處理技術(shù)處理，如采用多波段掃描器進(jìn)行掃描成像，圖像分辨率為30m，這些圖像轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號傳送下來，再經(jīng)過處理。數(shù)字圖像處理技術(shù)在各國的應(yīng)用中已非常廣泛，如用在森林調(diào)查、災(zāi)害監(jiān)測、資源勘查以及城市規(guī)劃中。

數(shù)字圖像處理技術(shù)最早來源于醫(yī)藥方面，因此在生物醫(yī)學(xué)工程方面，數(shù)字圖像處理技術(shù)也發(fā)揮出了巨大作用，除了上文所講述的CT之外，還有一些顯微圖像處理技術(shù)，主要是識別紅細(xì)胞、白細(xì)胞以及染色體分析等，在醫(yī)學(xué)診治方面X光肺圖像增強、心電圖分析以及超聲波圖像處理技術(shù)等發(fā)揮出了重要作用。

在通信工程方面，目前通信主要的發(fā)展趨勢為綜合性的多媒體通信，也就是將電視、計算機以及電話聯(lián)合在一起在數(shù)字通信網(wǎng)上傳輸，在傳輸?shù)倪^程中最為復(fù)雜和困難的地方集中在圖像的處理中，比如說，彩色電視信號速率為100Mbit/s以上，想要傳輸出去就需要壓縮信息的比特量，因此技術(shù)成敗的關(guān)鍵就在于編碼壓縮。目前國家正在大力研發(fā)的新的編碼方法，如小波變換圖像壓縮編碼以及自適應(yīng)圖像網(wǎng)絡(luò)編碼等。

在工業(yè)和工程方面，主要的應(yīng)用集中在自動裝置配線中檢測零件的質(zhì)量、彈性力學(xué)照片的應(yīng)力分析以及郵政信件的自動分檢等，另外在智能機器人中也有應(yīng)用。在軍事、公安方面，數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用主要集中在導(dǎo)彈的精確制導(dǎo)、偵查照片以及圖像的傳輸和顯示方面，在公安方面，主要應(yīng)用在鑒別人臉、識別指紋以及圖片復(fù)原方面。數(shù)字圖像處理技術(shù)除了以上所講述的應(yīng)用領(lǐng)域之外，在電視圖像的編輯、服裝設(shè)計、發(fā)型設(shè)計以及文物資料復(fù)原等方面也有廣泛的使用。

3 數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展趨勢

目前數(shù)字圖像技術(shù)隨著科技的進(jìn)步得到了很大的發(fā)展，隨著低成本硬件相關(guān)技術(shù)的發(fā)展可以想象數(shù)字圖像技術(shù)將會得到更加廣泛的應(yīng)用，目前國內(nèi)的研究成果主要集中在一些診斷、圖像壓縮編碼以及目標(biāo)識別等方面，但是還沒有廣泛應(yīng)用在實際生活中。數(shù)字圖像處理技術(shù)將會向著高分辨率、立體化、超高速以及智能化等方面發(fā)展，下面具體講述數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展趨勢。

隨著計算機、人工智能以及思維科學(xué)研究的不斷發(fā)展，數(shù)字圖像處理技術(shù)在計算機視覺方面將會進(jìn)一步的發(fā)展，智能機器人的重要感覺器官是視覺，目前研究的開放話題集中在理解和識別三維應(yīng)力，將會應(yīng)用在軍事勘察、危險環(huán)境作業(yè)以及家庭服務(wù)等方面，目前人們對于自身的視覺了解的還非常少，因此在計算機視覺方面還需要進(jìn)一步的探索。

數(shù)字圖像處理技術(shù)還會向著虛擬現(xiàn)實發(fā)展，所謂虛擬現(xiàn)實就是使用計算機構(gòu)成一個虛擬的三維空間，這項技術(shù)的發(fā)展是在計算機硬件技術(shù)的提高方面提出的，人們應(yīng)用機器人身上的攝像機能夠真實的感受到所在的環(huán)境，進(jìn)而操縱機器人的行為，另外網(wǎng)上虛擬現(xiàn)實也是未來的一個發(fā)展方向。人們在完成社會生產(chǎn)中往往習(xí)慣使用自身的認(rèn)識和工具，將這些掌握在自身手中，因此目前時代的發(fā)展趨勢就是將原來二維的東西向著三維發(fā)展，如三維重建技術(shù)在地圖方面的使用，在軍事方面能夠使用電子沙盤實現(xiàn)任意角度的轉(zhuǎn)化和計算，也能夠真實的直觀的反應(yīng)兩點之間的障礙物等，還能夠?qū)崿F(xiàn)模擬飛行路線，為作戰(zhàn)指揮帶來極大的便利。在計算機中進(jìn)行三維重建目前的熱點和難點問題主要是計算機視覺研究領(lǐng)域。在圖像壓縮、識別以及分割方面，目前已取得很大的研究進(jìn)展，目前圖像處理面臨的新的問題主要是圖像專業(yè)壓縮算法、圖像識別算法等。

4 結(jié)束語

綜上所述，本文先分析了數(shù)字圖像處理技術(shù)研究現(xiàn)狀和主要的應(yīng)用領(lǐng)域，進(jìn)而研究數(shù)字圖像技術(shù)的發(fā)展趨勢。目前數(shù)字圖像處理技術(shù)已廣泛的應(yīng)用在生活中，如在網(wǎng)絡(luò)、手機等中的應(yīng)用，數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展與人們的生活息息相關(guān)，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字圖像處理技術(shù)還會不斷得到進(jìn)步，這些還需要更多的人努力去研究。

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篇5

關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)傳輸；圖像采集

中圖分類號：TP274.2

在日常的生活中，通常都是通過眼睛來傳遞信息，百分之九十以上的信息量都來自視覺。但人的眼睛要受到生理結(jié)構(gòu)的一些限制，在很多方面受到距離和信息量的限制。新時代以來，通訊技術(shù)和半導(dǎo)體技術(shù)的廣泛應(yīng)用，電子在獲取信息的方面的技術(shù)逐漸的成熟起來，電子設(shè)備被迅速地應(yīng)用到獲取圖像信息的領(lǐng)域上來，這一技術(shù)的代表就是電子眼的廣泛應(yīng)用。電子眼能夠代替人眼，并且能夠克服很多不利的自然因素，高質(zhì)量的獲取圖像資料，并且能夠做到采集和傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

電子眼技術(shù)的迅速發(fā)展給人類帶來了新的獲取視覺信息的途徑，具有很重要的現(xiàn)實意義。電子眼的使用中，可以利用遠(yuǎn)程的傳輸技術(shù)，克服人眼在距離上不利的因素，給人們的生活的帶來了極大地改善和方便。人們可以在辦公室實現(xiàn)遠(yuǎn)程的操控，并且能夠準(zhǔn)確及時的獲取信息，隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)和媒體技術(shù)的不斷發(fā)展，遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)也變得容易起來，圖像的遠(yuǎn)程傳輸必將在未來獲取信息方面占據(jù)重要地位，并且大大的減少人力資源的浪費，同時也能做到人力所不能做到的事情。

在遠(yuǎn)程圖像采集和傳輸發(fā)展的過程中，嵌入式技術(shù)的出現(xiàn)和成熟，無疑是圖像采集和傳輸?shù)囊粓龈锩?，在嵌入式技術(shù)的基礎(chǔ)上，圖像的采集和傳輸有了更強的穩(wěn)定性，同時在成本上也大大的降低，以下就基于嵌入式技術(shù)的圖像采集和傳輸做出研究，分析國內(nèi)外現(xiàn)狀，并系統(tǒng)的總結(jié)嵌入式技術(shù)的要點和關(guān)鍵技術(shù)。

1 圖像信息的采集和傳輸發(fā)展現(xiàn)狀

圖像采集是伴隨著監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展而發(fā)展的，并在圖像采集的歷史中主要是在監(jiān)控系統(tǒng)中的使用。視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)歷了三個階段：

第一代是本地模擬視頻監(jiān)控。它采用全模擬視頻信號，保存錄像帶形式來記錄信息。模擬顯示裝置的技術(shù)落后，從而產(chǎn)生視頻信號的傳輸距離受到限制、圖像質(zhì)量不佳等問題。點對點的方式監(jiān)視現(xiàn)場，布線工作量非常的大。模擬視頻信號的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)[1]的主要特點是單一的、單向的信息收集網(wǎng)絡(luò)，不具備媒體特有的功能，所以即使這個系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到一個較高水平的，也沒有太多潛力可挖，而且其局限性依然存在，不能以滿足圖像采集和傳輸?shù)母咭?，因此?shù)字化是必由之路。

第二代基于PC的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代后期。該系統(tǒng)是第一模擬音頻麥克風(fēng)和攝像機捕獲的視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號[2]，利用特殊的壓縮卡將數(shù)字信號的壓縮處理，通過網(wǎng)絡(luò)向終端傳輸，用電腦控制端使用一個專用PC傳輸，解壓提取數(shù)據(jù)卡后，遙控器就能夠再現(xiàn)圖像和聲音。它具有傳輸距離遠(yuǎn)、圖像質(zhì)量好、節(jié)能和低成本的數(shù)據(jù)。然而，基于PC的多媒體監(jiān)控系統(tǒng)，還存在體積大、功耗高、實時性不高、穩(wěn)定性差，成本高、擴展性差等很多問題。

隨著近兩年的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的多媒體監(jiān)控系統(tǒng)要求各個領(lǐng)域越來越多地使用也越來越高，操作簡單，實時，可靠，多功能發(fā)展，數(shù)字化，經(jīng)濟實用的多媒體監(jiān)控系統(tǒng)和設(shè)計受到越來越多的關(guān)注者人們。應(yīng)運而生的嵌入式遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)基于多媒體技術(shù)。這是第三代基于多媒體的遠(yuǎn)程監(jiān)控嵌入式技術(shù)。與基于PC的多媒體監(jiān)控系統(tǒng)，基于嵌入式多媒體技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)具有體積小，安裝方便。因此，基于嵌入式多媒體技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，必然有應(yīng)用和發(fā)展的良好前景，而不是目前廣泛使用的基于PC的多媒體遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)將成為必然趨勢。

2 嵌入式開發(fā)和狀態(tài)

進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來，嵌入式技術(shù)全面展開，目前的發(fā)展方向已經(jīng)成為一種常見的通信和消費類產(chǎn)品。在通信領(lǐng)域，數(shù)字技術(shù)正在全面取代模擬技術(shù)。在廣播電視領(lǐng)域，美國已經(jīng)從模擬電視開始向數(shù)字電視過渡，歐洲的DVB（數(shù)字電視廣播）技術(shù)已在全球大多數(shù)國家推廣。數(shù)字音頻廣播已進(jìn)入商用階段。軟件、集成電路和新型元器件在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的越來越重要的作用。以上所有產(chǎn)品跟嵌入式系統(tǒng)技術(shù)是分不開的。在個人領(lǐng)域中，嵌入式產(chǎn)品將主要被用來作為個人移動的數(shù)據(jù)處理工具和通信軟件。由于嵌入式設(shè)備具有自然的人機界面，多媒體界面給人很大的親和力。在手寫文字輸入、語音撥號、發(fā)送和接收電子郵件和彩色圖形圖像方面已取得初步成效。

3 嵌入式系統(tǒng)

3.1 定義和嵌入式系統(tǒng)的分類

目前，各種嵌入式系統(tǒng)的存在的定義，但沒有一個定義是全面的和非常準(zhǔn)確的。下面給定的兩個合理的定義比較：

從技術(shù)角度定義：被定義為中心以計算機技術(shù)、硬件和軟件的可定制，以適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計算機系統(tǒng)；從的角度定義系統(tǒng)：一個嵌入式系統(tǒng)是設(shè)計用來執(zhí)行復(fù)雜的硬件和軟件功能，并緊密地耦合到計算機系統(tǒng)。這些條款體現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)是一個比較完整的體系，由嵌入式系統(tǒng)已知的通常。嵌入式系統(tǒng)中可以同時存在多個嵌入式系統(tǒng)。在正常情況下，根據(jù)歷史，性質(zhì)，普遍性要求，嵌入式系統(tǒng)可以被定義為：“嵌入對象系統(tǒng)的專用計算機系統(tǒng)”“嵌入”，“特異性”和“計算機系統(tǒng)”是嵌入式系統(tǒng)的三個基本要素。

3.2 關(guān)鍵技術(shù)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計

（1）嵌入式操作系統(tǒng)

早期的許多嵌入式系統(tǒng)根本就沒有操作系統(tǒng)，只不過有一個控制環(huán)而已。對很簡單的嵌入系統(tǒng)來說，這可能已經(jīng)足夠。不過，隨著嵌入式系統(tǒng)在復(fù)雜性上的增長，一個操作系統(tǒng)顯得重要起來。沒有操作系統(tǒng)的支持，將使軟件復(fù)雜度大幅增加且變得極不合理。隨著硬件的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域日益擴大，提供的應(yīng)用功能也越來越復(fù)雜，當(dāng)初的控制程序被隨之逐步加入了許多功能，而這些功能有很多是可以由操作系統(tǒng)來提供的。這很自然地會讓人聯(lián)想到應(yīng)該為嵌入式系統(tǒng)做一個嵌入式操作系統(tǒng)。由于應(yīng)用的需要和硬件條件的限制，嵌入式操作系統(tǒng)一般都注重占用空間小和效率高等特點。其實，嵌入式系統(tǒng)并不是一個新生的事物，從八十年代起，國際上就有一些組織、公司，開始進(jìn)行商用嵌入式系統(tǒng)和專用操作系統(tǒng)的研發(fā)。在嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計過程中，涉及許多技術(shù)的發(fā)展和方法是從通常的基于PC的軟件開發(fā)方法的不同。這些不同的項目和計劃，最終會影響到環(huán)境和塑造的最終產(chǎn)品。這些不同的關(guān)鍵技術(shù)主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（2）嵌入系統(tǒng)內(nèi)核的發(fā)展

這包括硬件和操作系統(tǒng)軟件內(nèi)核的選擇。基于實用功能的嵌入式系統(tǒng)內(nèi)核來實現(xiàn)內(nèi)核的穩(wěn)定性，以確保最大限度地提高系統(tǒng)的內(nèi)核函數(shù)的工作效率，以減少冗余配置，讓整個嵌入式系統(tǒng)設(shè)計趨于最優(yōu)化。

（3）嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程

由于嵌入式開發(fā)板的資源有限，不可能運行開發(fā)板開發(fā)和調(diào)試工具。因此，通常在嵌入式開發(fā)過程中，利用主機和目標(biāo)機點的作用：在主機運行編譯、連接、計算機處理過程，目標(biāo)是在硬件平臺上運行的嵌入式軟件。該應(yīng)用程序必須先轉(zhuǎn)換到目標(biāo)機器的二進(jìn)制代碼運行。這一過程包括三個步驟：編譯、鏈接、定址。

（4）嵌入式平臺移植軟件

大多數(shù)嵌入式開發(fā)人員的軟件開發(fā)模式的選擇是在PC上編寫軟件，然后移植軟件。如果在PC上編寫軟件，要注意軟件的可移植性，選擇具有高可移植性的編程語言（如C++），調(diào)用操作系統(tǒng)功能盡量少。

（5）嵌入式系統(tǒng)的高效存儲

嵌入式系統(tǒng)下要實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)存儲，數(shù)據(jù)的高速傳輸是嵌入式系統(tǒng)最根本的特性，高速傳輸下對于數(shù)據(jù)的控制也是系統(tǒng)的關(guān)鍵。嵌入式系統(tǒng)的傳送以CPU為控制中心，再提供源地址和目的地址的情況下實現(xiàn)對數(shù)據(jù)本質(zhì)的判斷，來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送。在這種情況下，CPU在每個字節(jié)的數(shù)據(jù)傳輸中都要執(zhí)行很多條命令，因此數(shù)據(jù)的存儲就會變慢，在嵌入式Linux系統(tǒng)中，利用RAID技術(shù)[3]實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲的分塊實現(xiàn)存儲的加快，這樣就可以在CPU不介入的情況下完成數(shù)據(jù)的高速傳送，大大的提高數(shù)據(jù)的傳送速度，提高存儲效率。

4 圖像采集和傳輸?shù)闹饕Ｊ?/p>

基于遠(yuǎn)程系統(tǒng)建設(shè)模式的圖像采集和B/S的傳輸，結(jié)合前面整個系統(tǒng)的模型的軟件框架。在最初引進(jìn)boa和CGI，移植的詳細(xì)描述和C語言編寫的編程語言來完成，以實現(xiàn)圖像遠(yuǎn)程實時動態(tài)顯示嵌入式服務(wù)器boa和CGI腳本突出的基礎(chǔ)瀏覽器，最終完成了互動和瀏覽器的遠(yuǎn)程視頻傳輸系統(tǒng)。

圖像的基于GPRS無線遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)是利用單片機組成的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)完成遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的無線傳輸，即在傳統(tǒng)的單片機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中增加支持?jǐn)?shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)的GPRS模塊，并為其分配一個獨立的SIM卡，結(jié)合單片機系統(tǒng)通過串行通信接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程無線傳輸。傳輸終端可以是PC機，也可以是移動電話或移動終端。近年來，隨著無線網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，尤其是在成熟的應(yīng)用GPRS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無線遠(yuǎn)程通信，給圖像傳輸帶來了福音。

5 總結(jié)與展望

本文將嵌入式技術(shù)用于圖像的遠(yuǎn)程采集傳輸之上，實現(xiàn)了基于嵌入式系統(tǒng)的圖像采集。提出的兩種傳輸方式經(jīng)過改善都可以應(yīng)用于多種環(huán)境場合，在監(jiān)控等諸多領(lǐng)域都有重要的顯示意義。隨著社會的發(fā)展，越來越多的領(lǐng)域?qū)⑸婕皥D像的遠(yuǎn)程采集，無論是基于有線還是無線的傳輸方式。同時，基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)的應(yīng)用有很多，圖像遠(yuǎn)程采集系統(tǒng)的研究是比較有現(xiàn)實意義的方向。隨著嵌入式處理器性能的提高和Linux操俸系統(tǒng)的逐步普及，相信這方面的研究會有更廣闊的發(fā)展空聞。

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