淺析未來智能電視可能用到的互動(dòng)技術(shù)

李治強(qiáng)

摘 要：隨著信息時(shí)代的到來，智能電視已然成為了平板電視市場(chǎng)的重要成員，可以預(yù)見的是，未來多種互動(dòng)技術(shù)將會(huì)在智能電視中有更廣泛的應(yīng)用?；诖耍匀藱C(jī)交互技術(shù)和多屏互動(dòng)技術(shù)為例，簡(jiǎn)要分析了相關(guān)的技術(shù)概念和實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)，并展望了未來智能電視的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：智能電視；人機(jī)交互；多屏互動(dòng)；遙控技術(shù)

中圖分類號(hào)：TN949.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）20-0130-02

1 人機(jī)交互技術(shù)的應(yīng)用

人機(jī)交互技術(shù)的定義較為廣泛，本文只選取其中的遙控技術(shù)和體感技術(shù)兩個(gè)方面加以闡述。

1.1 新型遙控技術(shù)

電視誕生于20世紀(jì)30年代，當(dāng)時(shí)電視的主要操作方式是對(duì)電視上的機(jī)械旋鈕進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)，以更改電路中的濾波裝置，從而達(dá)到切換頻道的目的。1950年，有線遙控器的誕生拉開了電視遙控技術(shù)的帷幕。到了20世紀(jì)90年代末，紅外線遙控器的誕生為遙控技術(shù)奠定了重要的地位，即使是現(xiàn)在，很多家庭仍然使用這種以紅外線作為調(diào)節(jié)方式的紅外線遙控器。但隨著智能電視的出現(xiàn)，僅擁有基本遙控調(diào)節(jié)功能的紅外線遙控器已漸漸難以與界面元素、相關(guān)功能及豐富的智能電視相匹配，因此，對(duì)傳統(tǒng)的紅外線遙控器進(jìn)行改良成為智能電視發(fā)展的重要內(nèi)容。

現(xiàn)階段，遙控技術(shù)趨向于多功能化方向發(fā)展，以此滿足遙控智能電視的相關(guān)要求。顧名思義，智能電視的多功能遙控器是集不同功能于一體的，其囊括傳統(tǒng)的按鍵操控、新型的空間操控、觸摸操控以及有待完善的語(yǔ)音操控。傳統(tǒng)的按鍵操控具備普通遙控器的所有功能。新型的空間操控則是遙控器借助陀螺儀和加速度傳感器，根據(jù)人在空間中的手勢(shì)、動(dòng)作，比如傾斜、旋轉(zhuǎn)、加速運(yùn)動(dòng)等，實(shí)現(xiàn)以移動(dòng)光標(biāo)為基礎(chǔ)的相關(guān)功能。這種操控系統(tǒng)華而不實(shí)，因?yàn)橥ㄟ^光標(biāo)實(shí)現(xiàn)的功能通過傳統(tǒng)的按鍵操控已基本可以實(shí)現(xiàn)，但其更重要的發(fā)展方向是對(duì)人們沉浸式感受的把握，從而實(shí)現(xiàn)娛樂、健身等精神方面的最終目的。而觸摸操控和語(yǔ)音操控現(xiàn)階段發(fā)展的難點(diǎn)在于其通信模式的選擇，考慮到運(yùn)用這類操縱功能時(shí)，人機(jī)交互的信息量會(huì)迅速增大，如果拘泥于傳統(tǒng)遙控器的紅外通信模式，無(wú)疑會(huì)導(dǎo)致操作遲緩、延遲度高等弊端，因此，采用2.5 G或3 G國(guó)際開放頻段的無(wú)線傳輸模塊是發(fā)展這類遙控技術(shù)必不可少的。隨著通信行業(yè)的普及，家家戶戶的WIFI普及也不再是夢(mèng)想。借助WIFI雙向高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，這類新型遙控技術(shù)即使只具備傳統(tǒng)遙控器的相關(guān)按鍵，也可以在克服紅外信號(hào)直線傳輸缺陷的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)遙控信息的無(wú)死角覆蓋。

值得一提的是，現(xiàn)階段，長(zhǎng)虹家電企業(yè)已經(jīng)研制出了借助智能手機(jī)APP程序來控制電視的電視新品——CHIQ系列電視。該系列電視摒棄了傳統(tǒng)遙控技術(shù)中基于遙控器構(gòu)建的遙控模式，以手機(jī)作為控制中心，用戶只需要在手機(jī)上安裝相關(guān)的遙控APP軟件，就可以實(shí)現(xiàn)手機(jī)與電視的無(wú)縫對(duì)接，包括將電視中正在播放的電視節(jié)目轉(zhuǎn)移到智能手機(jī)上進(jìn)行“便攜式觀看”，以及利用遙控APP軟件中的自動(dòng)分類功能直接篩選出所喜愛的節(jié)目，甚至是對(duì)播放過的節(jié)目進(jìn)行回看等。圖1所示為長(zhǎng)虹智能電視語(yǔ)音遙控器。

1.2 體感技術(shù)

科學(xué)研究表明，在人際交往過程中，約有78%以上的信息是通過非語(yǔ)言方式來傳遞的，而非語(yǔ)言傳遞方式中高達(dá)90%以上的為肢體語(yǔ)言。因此，動(dòng)作識(shí)別是人機(jī)交互技術(shù)中的重要應(yīng)用。現(xiàn)階段，動(dòng)作識(shí)別多借助于人體動(dòng)作感應(yīng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，而這一技術(shù)也就是智能電視在未來發(fā)展中將重點(diǎn)運(yùn)用的“體感技術(shù)”。在智能電視中，體感技術(shù)主要應(yīng)用于菜單控制和游戲控制。其中，菜單控制多運(yùn)用手勢(shì)識(shí)別技術(shù)，由于人體手勢(shì)是依據(jù)光學(xué)感測(cè)的原理實(shí)現(xiàn)的，實(shí)現(xiàn)并不困難，因此，這一技術(shù)在菜單控制中已有了廣泛的應(yīng)用。以長(zhǎng)虹Chip啟客系列的電視為例，手勢(shì)操作在菜單控制應(yīng)用中的正確率已高達(dá)97%以上。但另一方面，考慮到人機(jī)交互游戲和相關(guān)應(yīng)用將會(huì)成為智能電視未來發(fā)展中的一個(gè)重要發(fā)展方向，實(shí)現(xiàn)將相關(guān)的游戲控制工作借助體感技術(shù)來控制還是比較復(fù)雜的。以下將對(duì)此展開進(jìn)一步的分析。

1.2.1 面部識(shí)別技術(shù)

在智能電視中，面部識(shí)別主要應(yīng)用于電視加密應(yīng)用的識(shí)別功能，最為典型的是騰訊公司QQ軟件中的“刷臉登錄”功能，如圖2所示。實(shí)際上，面部識(shí)別的原理是運(yùn)用智能電視中的視頻拍攝設(shè)備拍攝人臉的面部圖像，經(jīng)機(jī)器識(shí)別后與儲(chǔ)存的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，如果滿足條件即可進(jìn)行下一步操作。但現(xiàn)階段這一技術(shù)的推廣還存在一定的難度，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①人體面部結(jié)構(gòu)的相似性。由于面部識(shí)別所采用的原理為幾何特征識(shí)別原理，因此，如果不同個(gè)體之間的面部結(jié)構(gòu)相似，那么，面部識(shí)別技術(shù)往往會(huì)產(chǎn)生一些誤差。②人體面部結(jié)構(gòu)的易改變性。女性的面部往往會(huì)受到頭發(fā)、化妝品的影響，而男性的面部則受胡須的影響較大，如何排除外界因素對(duì)面部的干擾，仍然是現(xiàn)階段面部識(shí)別技術(shù)中待解決的難題。③環(huán)境干擾。由于智能電視視頻設(shè)備所處環(huán)境的角度不同，拍出的人體面部圖像可能會(huì)受到拍攝角度、敏感程度、光照條件等多方面因素的影響，進(jìn)而對(duì)識(shí)別效果造成影響。綜上所述，如何完善人機(jī)互動(dòng)技術(shù)中的面部識(shí)別技術(shù)，值得相關(guān)人員進(jìn)一步思考。

1.2.2 語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)

語(yǔ)音識(shí)別的主要方式為模式匹配法，這就對(duì)智能電視語(yǔ)音數(shù)據(jù)庫(kù)的建立提出了極高的要求?，F(xiàn)階段，智能電視中游戲和相關(guān)應(yīng)用采用語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的難點(diǎn)在于以下幾點(diǎn)：①語(yǔ)音識(shí)別對(duì)自然語(yǔ)言的理解存在一定的難度，再加上中文相較于英文而言，一個(gè)詞往往在不同的語(yǔ)境中具有不同的含義，所以需要建立一個(gè)能夠理解語(yǔ)義的基本算法。②語(yǔ)音信息的識(shí)別量較大。相較于手勢(shì)識(shí)別而言，企業(yè)不可能推出既定的語(yǔ)言模式來對(duì)電視進(jìn)行遙控。一個(gè)人的說話方式會(huì)受到多方面因素的影響，如何區(qū)別不同情況下不同語(yǔ)言的具體含義，無(wú)疑是一項(xiàng)十分艱巨的工作。③英語(yǔ)與漢語(yǔ)中的共同點(diǎn)——語(yǔ)音的模糊性，即某些詞聽起來極其相近，從而影響識(shí)別工作。

1.2.3 手勢(shì)識(shí)別技術(shù)

手勢(shì)識(shí)別的技術(shù)原理是利用電視中的視頻捕捉軟件捕捉用戶手和臂結(jié)合所產(chǎn)生的各種姿勢(shì)和動(dòng)作來進(jìn)行動(dòng)作響應(yīng)。用戶的動(dòng)作包括靜態(tài)手勢(shì)（例如單個(gè)手形）和動(dòng)態(tài)手勢(shì)（動(dòng)作由一系列靜態(tài)手勢(shì)組成）。靜態(tài)手勢(shì)對(duì)應(yīng)模型參數(shù)空間里的一個(gè)點(diǎn)；而動(dòng)態(tài)手勢(shì)對(duì)應(yīng)著模型參數(shù)空間里的一條軌跡，需要使用隨時(shí)間變化的空間特征來表述。雖然這一原理并不復(fù)雜，但實(shí)現(xiàn)起來的難度主要在于不同個(gè)體的差異性和立體空間對(duì)平面空間進(jìn)行投影處理的復(fù)雜性。現(xiàn)階段，智能電視中運(yùn)用手勢(shì)識(shí)別技術(shù)較為優(yōu)秀的為三星手勢(shì)電視系列——用戶可以通過三星企業(yè)預(yù)定的各種手勢(shì)，包括手掌伸縮、緊握、向上、向下等，來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)音量，返回界面，放大、縮小畫面等一系列功能。

2 多屏互動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用

多屏互動(dòng)是指在不同的操作系統(tǒng)和不同的終端設(shè)備之間可以相互兼容跨越操作，通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接的方式，實(shí)現(xiàn)數(shù)字多媒體內(nèi)容的傳輸，進(jìn)而同步不同屏顯示內(nèi)容。多屏互動(dòng)技術(shù)的設(shè)備如圖3所示。

現(xiàn)階段，能夠?qū)崿F(xiàn)多屏互動(dòng)的技術(shù)協(xié)議主要有DLNA、Miracast、Intel WirelessDisplay（無(wú)線高清技術(shù)）、蘋果公司的AirPlay等。智能電視中多屏互動(dòng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)在于這些協(xié)議之間本身是不具有兼容性的，例如，AirPlay只能在基于IOS系統(tǒng)的蘋果設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)多屏互動(dòng)，因此，相關(guān)電視企業(yè)必須依靠自身的核心技術(shù)解決這些技術(shù)協(xié)議中的兼容性，并整合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以確保用戶體驗(yàn)，方能實(shí)現(xiàn)真正跨系統(tǒng)平臺(tái)操作的多屏互動(dòng)。

3 結(jié)束語(yǔ)

在智能電視未來的發(fā)展中，相關(guān)的視頻點(diǎn)播、網(wǎng)絡(luò)沖浪等技術(shù)勢(shì)必會(huì)在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到非常成熟的地步，但人機(jī)交互技術(shù)和多屏互動(dòng)技術(shù)卻是智能電視未來發(fā)展中的薄弱環(huán)節(jié)，也是開發(fā)前景最廣的一個(gè)環(huán)節(jié)。現(xiàn)階段，人機(jī)交互技術(shù)和多屏互動(dòng)技術(shù)在運(yùn)用過程中還存在諸多的不足之處，但隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，隨著21世紀(jì)信息時(shí)代的到來，我們有理由相信未來的互動(dòng)技術(shù)將會(huì)擁有更加優(yōu)異的成果。

參考文獻(xiàn)

[1]劉大衛(wèi).人工智能技術(shù)在智能電視控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J].家電市場(chǎng).2011，4（20）：190-191.

[2]李著.淺談智能電視發(fā)展過程中的相關(guān)互動(dòng)技術(shù)[J].電視技術(shù)理論.2007，9（11）：67-68.

[3]張佳城.自動(dòng)化人工智能技術(shù)在智能電視領(lǐng)域的應(yīng)用[J].廣播與電視技術(shù).2011，2（45）：147-148.

〔編輯：劉曉芳〕

手勢(shì)識(shí)別的技術(shù)原理是利用電視中的視頻捕捉軟件捕捉用戶手和臂結(jié)合所產(chǎn)生的各種姿勢(shì)和動(dòng)作來進(jìn)行動(dòng)作響應(yīng)。用戶的動(dòng)作包括靜態(tài)手勢(shì)（例如單個(gè)手形）和動(dòng)態(tài)手勢(shì)（動(dòng)作由一系列靜態(tài)手勢(shì)組成）。靜態(tài)手勢(shì)對(duì)應(yīng)模型參數(shù)空間里的一個(gè)點(diǎn)；而動(dòng)態(tài)手勢(shì)對(duì)應(yīng)著模型參數(shù)空間里的一條軌跡，需要使用隨時(shí)間變化的空間特征來表述。雖然這一原理并不復(fù)雜，但實(shí)現(xiàn)起來的難度主要在于不同個(gè)體的差異性和立體空間對(duì)平面空間進(jìn)行投影處理的復(fù)雜性?，F(xiàn)階段，智能電視中運(yùn)用手勢(shì)識(shí)別技術(shù)較為優(yōu)秀的為三星手勢(shì)電視系列——用戶可以通過三星企業(yè)預(yù)定的各種手勢(shì)，包括手掌伸縮、緊握、向上、向下等，來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)音量，返回界面，放大、縮小畫面等一系列功能。

2 多屏互動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用

多屏互動(dòng)是指在不同的操作系統(tǒng)和不同的終端設(shè)備之間可以相互兼容跨越操作，通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接的方式，實(shí)現(xiàn)數(shù)字多媒體內(nèi)容的傳輸，進(jìn)而同步不同屏顯示內(nèi)容。多屏互動(dòng)技術(shù)的設(shè)備如圖3所示。

現(xiàn)階段，能夠?qū)崿F(xiàn)多屏互動(dòng)的技術(shù)協(xié)議主要有DLNA、Miracast、Intel WirelessDisplay（無(wú)線高清技術(shù)）、蘋果公司的AirPlay等。智能電視中多屏互動(dòng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)在于這些協(xié)議之間本身是不具有兼容性的，例如，AirPlay只能在基于IOS系統(tǒng)的蘋果設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)多屏互動(dòng)，因此，相關(guān)電視企業(yè)必須依靠自身的核心技術(shù)解決這些技術(shù)協(xié)議中的兼容性，并整合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以確保用戶體驗(yàn)，方能實(shí)現(xiàn)真正跨系統(tǒng)平臺(tái)操作的多屏互動(dòng)。

3 結(jié)束語(yǔ)

在智能電視未來的發(fā)展中，相關(guān)的視頻點(diǎn)播、網(wǎng)絡(luò)沖浪等技術(shù)勢(shì)必會(huì)在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到非常成熟的地步，但人機(jī)交互技術(shù)和多屏互動(dòng)技術(shù)卻是智能電視未來發(fā)展中的薄弱環(huán)節(jié)，也是開發(fā)前景最廣的一個(gè)環(huán)節(jié)?，F(xiàn)階段，人機(jī)交互技術(shù)和多屏互動(dòng)技術(shù)在運(yùn)用過程中還存在諸多的不足之處，但隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，隨著21世紀(jì)信息時(shí)代的到來，我們有理由相信未來的互動(dòng)技術(shù)將會(huì)擁有更加優(yōu)異的成果。

參考文獻(xiàn)

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[3]張佳城.自動(dòng)化人工智能技術(shù)在智能電視領(lǐng)域的應(yīng)用[J].廣播與電視技術(shù).2011，2（45）：147-148.

〔編輯：劉曉芳〕

手勢(shì)識(shí)別的技術(shù)原理是利用電視中的視頻捕捉軟件捕捉用戶手和臂結(jié)合所產(chǎn)生的各種姿勢(shì)和動(dòng)作來進(jìn)行動(dòng)作響應(yīng)。用戶的動(dòng)作包括靜態(tài)手勢(shì)（例如單個(gè)手形）和動(dòng)態(tài)手勢(shì)（動(dòng)作由一系列靜態(tài)手勢(shì)組成）。靜態(tài)手勢(shì)對(duì)應(yīng)模型參數(shù)空間里的一個(gè)點(diǎn)；而動(dòng)態(tài)手勢(shì)對(duì)應(yīng)著模型參數(shù)空間里的一條軌跡，需要使用隨時(shí)間變化的空間特征來表述。雖然這一原理并不復(fù)雜，但實(shí)現(xiàn)起來的難度主要在于不同個(gè)體的差異性和立體空間對(duì)平面空間進(jìn)行投影處理的復(fù)雜性?，F(xiàn)階段，智能電視中運(yùn)用手勢(shì)識(shí)別技術(shù)較為優(yōu)秀的為三星手勢(shì)電視系列——用戶可以通過三星企業(yè)預(yù)定的各種手勢(shì)，包括手掌伸縮、緊握、向上、向下等，來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)音量，返回界面，放大、縮小畫面等一系列功能。

2 多屏互動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用

多屏互動(dòng)是指在不同的操作系統(tǒng)和不同的終端設(shè)備之間可以相互兼容跨越操作，通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接的方式，實(shí)現(xiàn)數(shù)字多媒體內(nèi)容的傳輸，進(jìn)而同步不同屏顯示內(nèi)容。多屏互動(dòng)技術(shù)的設(shè)備如圖3所示。

現(xiàn)階段，能夠?qū)崿F(xiàn)多屏互動(dòng)的技術(shù)協(xié)議主要有DLNA、Miracast、Intel WirelessDisplay（無(wú)線高清技術(shù)）、蘋果公司的AirPlay等。智能電視中多屏互動(dòng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)在于這些協(xié)議之間本身是不具有兼容性的，例如，AirPlay只能在基于IOS系統(tǒng)的蘋果設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)多屏互動(dòng)，因此，相關(guān)電視企業(yè)必須依靠自身的核心技術(shù)解決這些技術(shù)協(xié)議中的兼容性，并整合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以確保用戶體驗(yàn)，方能實(shí)現(xiàn)真正跨系統(tǒng)平臺(tái)操作的多屏互動(dòng)。

3 結(jié)束語(yǔ)

在智能電視未來的發(fā)展中，相關(guān)的視頻點(diǎn)播、網(wǎng)絡(luò)沖浪等技術(shù)勢(shì)必會(huì)在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到非常成熟的地步，但人機(jī)交互技術(shù)和多屏互動(dòng)技術(shù)卻是智能電視未來發(fā)展中的薄弱環(huán)節(jié)，也是開發(fā)前景最廣的一個(gè)環(huán)節(jié)?，F(xiàn)階段，人機(jī)交互技術(shù)和多屏互動(dòng)技術(shù)在運(yùn)用過程中還存在諸多的不足之處，但隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，隨著21世紀(jì)信息時(shí)代的到來，我們有理由相信未來的互動(dòng)技術(shù)將會(huì)擁有更加優(yōu)異的成果。

參考文獻(xiàn)

[1]劉大衛(wèi).人工智能技術(shù)在智能電視控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J].家電市場(chǎng).2011，4（20）：190-191.

[2]李著.淺談智能電視發(fā)展過程中的相關(guān)互動(dòng)技術(shù)[J].電視技術(shù)理論.2007，9（11）：67-68.

[3]張佳城.自動(dòng)化人工智能技術(shù)在智能電視領(lǐng)域的應(yīng)用[J].廣播與電視技術(shù).2011，2（45）：147-148.

〔編輯：劉曉芳〕