淺析未來智能電視可能用到的互動技術

李治強

摘 要：隨著信息時代的到來，智能電視已然成為了平板電視市場的重要成員，可以預見的是，未來多種互動技術將會在智能電視中有更廣泛的應用。基于此，以人機交互技術和多屏互動技術為例，簡要分析了相關的技術概念和實現難點，并展望了未來智能電視的發展前景。

關鍵詞：智能電視；人機交互；多屏互動；遙控技術

中圖分類號：TN949.2 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）20-0130-02

1 人機交互技術的應用

人機交互技術的定義較為廣泛，本文只選取其中的遙控技術和體感技術兩個方面加以闡述。

1.1 新型遙控技術

電視誕生于20世紀30年代，當時電視的主要操作方式是對電視上的機械旋鈕進行手動調節，以更改電路中的濾波裝置，從而達到切換頻道的目的。1950年，有線遙控器的誕生拉開了電視遙控技術的帷幕。到了20世紀90年代末，紅外線遙控器的誕生為遙控技術奠定了重要的地位，即使是現在，很多家庭仍然使用這種以紅外線作為調節方式的紅外線遙控器。但隨著智能電視的出現，僅擁有基本遙控調節功能的紅外線遙控器已漸漸難以與界面元素、相關功能及豐富的智能電視相匹配，因此，對傳統的紅外線遙控器進行改良成為智能電視發展的重要內容。

現階段，遙控技術趨向于多功能化方向發展，以此滿足遙控智能電視的相關要求。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，其囊括傳統的按鍵操控、新型的空間操控、觸摸操控以及有待完善的語音操控。傳統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，根據人在空間中的手勢、動作，比如傾斜、旋轉、加速運動等，實現以移動光標為基礎的相關功能。這種操控系統華而不實，因為通過光標實現的功能通過傳統的按鍵操控已基本可以實現，但其更重要的發展方向是對人們沉浸式感受的把握，從而實現娛樂、健身等精神方面的最終目的。而觸摸操控和語音操控現階段發展的難點在于其通信模式的選擇，考慮到運用這類操縱功能時，人機交互的信息量會迅速增大，如果拘泥于傳統遙控器的紅外通信模式，無疑會導致操作遲緩、延遲度高等弊端，因此，采用2.5 G或3 G國際開放頻段的無線傳輸模塊是發展這類遙控技術必不可少的。隨著通信行業的普及，家家戶戶的WIFI普及也不再是夢想。借助WIFI雙向高速數據傳輸的特點，這類新型遙控技術即使只具備傳統遙控器的相關按鍵，也可以在克服紅外信號直線傳輸缺陷的基礎上，實現遙控信息的無死角覆蓋。

值得一提的是，現階段，長虹家電企業已經研制出了借助智能手機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遙控技術中基于遙控器構建的遙控模式，以手機作為控制中心，用戶只需要在手機上安裝相關的遙控APP軟件，就可以實現手機與電視的無縫對接，包括將電視中正在播放的電視節目轉移到智能手機上進行“便攜式觀看”，以及利用遙控APP軟件中的自動分類功能直接篩選出所喜愛的節目，甚至是對播放過的節目進行回看等。圖1所示為長虹智能電視語音遙控器。

1.2 體感技術

科學研究表明，在人際交往過程中，約有78%以上的信息是通過非語言方式來傳遞的，而非語言傳遞方式中高達90%以上的為肢體語言。因此，動作識別是人機交互技術中的重要應用。現階段，動作識別多借助于人體動作感應技術來實現，而這一技術也就是智能電視在未來發展中將重點運用的“體感技術”。在智能電視中，體感技術主要應用于菜單控制和游戲控制。其中，菜單控制多運用手勢識別技術，由于人體手勢是依據光學感測的原理實現的，實現并不困難，因此，這一技術在菜單控制中已有了廣泛的應用。以長虹Chip啟客系列的電視為例，手勢操作在菜單控制應用中的正確率已高達97%以上。但另一方面，考慮到人機交互游戲和相關應用將會成為智能電視未來發展中的一個重要發展方向，實現將相關的游戲控制工作借助體感技術來控制還是比較復雜的。以下將對此展開進一步的分析。

1.2.1 面部識別技術

在智能電視中，面部識別主要應用于電視加密應用的識別功能，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。實際上，面部識別的原理是運用智能電視中的視頻拍攝設備拍攝人臉的面部圖像，經機器識別后與儲存的相關數據進行對比，如果滿足條件即可進行下一步操作。但現階段這一技術的推廣還存在一定的難度，主要表現在以下幾個方面：①人體面部結構的相似性。由于面部識別所采用的原理為幾何特征識別原理，因此，如果不同個體之間的面部結構相似，那么，面部識別技術往往會產生一些誤差。②人體面部結構的易改變性。女性的面部往往會受到頭發、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面部的干擾，仍然是現階段面部識別技術中待解決的難題。③環境干擾。由于智能電視視頻設備所處環境的角度不同，拍出的人體面部圖像可能會受到拍攝角度、敏感程度、光照條件等多方面因素的影響，進而對識別效果造成影響。綜上所述，如何完善人機互動技術中的面部識別技術，值得相關人員進一步思考。

1.2.2 語音識別技術

語音識別的主要方式為模式匹配法，這就對智能電視語音數據庫的建立提出了極高的要求。現階段，智能電視中游戲和相關應用采用語音識別技術的難點在于以下幾點：①語音識別對自然語言的理解存在一定的難度，再加上中文相較于英文而言，一個詞往往在不同的語境中具有不同的含義，所以需要建立一個能夠理解語義的基本算法。②語音信息的識別量較大。相較于手勢識別而言，企業不可能推出既定的語言模式來對電視進行遙控。一個人的說話方式會受到多方面因素的影響，如何區別不同情況下不同語言的具體含義，無疑是一項十分艱巨的工作。③英語與漢語中的共同點——語音的模糊性，即某些詞聽起來極其相近，從而影響識別工作。

1.2.3 手勢識別技術

手勢識別的技術原理是利用電視中的視頻捕捉軟件捕捉用戶手和臂結合所產生的各種姿勢和動作來進行動作響應。用戶的動作包括靜態手勢（例如單個手形）和動態手勢（動作由一系列靜態手勢組成）。靜態手勢對應模型參數空間里的一個點；而動態手勢對應著模型參數空間里的一條軌跡，需要使用隨時間變化的空間特征來表述。雖然這一原理并不復雜，但實現起來的難度主要在于不同個體的差異性和立體空間對平面空間進行投影處理的復雜性。現階段，智能電視中運用手勢識別技術較為優秀的為三星手勢電視系列——用戶可以通過三星企業預定的各種手勢，包括手掌伸縮、緊握、向上、向下等，來實現調節音量，返回界面，放大、縮小畫面等一系列功能。

2 多屏互動技術的應用

多屏互動是指在不同的操作系統和不同的終端設備之間可以相互兼容跨越操作，通過無線網絡連接的方式，實現數字多媒體內容的傳輸，進而同步不同屏顯示內容。多屏互動技術的設備如圖3所示。

現階段，能夠實現多屏互動的技術協議主要有DLNA、Miracast、Intel WirelessDisplay（無線高清技術）、蘋果公司的AirPlay等。智能電視中多屏互動技術的實現難點在于這些協議之間本身是不具有兼容性的，例如，AirPlay只能在基于IOS系統的蘋果設備之間實現多屏互動，因此，相關電視企業必須依靠自身的核心技術解決這些技術協議中的兼容性，并整合相關標準以確保用戶體驗，方能實現真正跨系統平臺操作的多屏互動。

3 結束語

在智能電視未來的發展中，相關的視頻點播、網絡沖浪等技術勢必會在短時間內達到非常成熟的地步，但人機交互技術和多屏互動技術卻是智能電視未來發展中的薄弱環節，也是開發前景最廣的一個環節。現階段，人機交互技術和多屏互動技術在運用過程中還存在諸多的不足之處，但隨著大數據技術的廣泛應用，隨著21世紀信息時代的到來，我們有理由相信未來的互動技術將會擁有更加優異的成果。

參考文獻

[1]劉大衛.人工智能技術在智能電視控制系統的應用[J].家電市場.2011，4（20）：190-191.

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

[3]張佳城.自動化人工智能技術在智能電視領域的應用[J].廣播與電視技術.2011，2（45）：147-148.

〔編輯：劉曉芳〕

手勢識別的技術原理是利用電視中的視頻捕捉軟件捕捉用戶手和臂結合所產生的各種姿勢和動作來進行動作響應。用戶的動作包括靜態手勢（例如單個手形）和動態手勢（動作由一系列靜態手勢組成）。靜態手勢對應模型參數空間里的一個點；而動態手勢對應著模型參數空間里的一條軌跡，需要使用隨時間變化的空間特征來表述。雖然這一原理并不復雜，但實現起來的難度主要在于不同個體的差異性和立體空間對平面空間進行投影處理的復雜性。現階段，智能電視中運用手勢識別技術較為優秀的為三星手勢電視系列——用戶可以通過三星企業預定的各種手勢，包括手掌伸縮、緊握、向上、向下等，來實現調節音量，返回界面，放大、縮小畫面等一系列功能。

2 多屏互動技術的應用

多屏互動是指在不同的操作系統和不同的終端設備之間可以相互兼容跨越操作，通過無線網絡連接的方式，實現數字多媒體內容的傳輸，進而同步不同屏顯示內容。多屏互動技術的設備如圖3所示。

現階段，能夠實現多屏互動的技術協議主要有DLNA、Miracast、Intel WirelessDisplay（無線高清技術）、蘋果公司的AirPlay等。智能電視中多屏互動技術的實現難點在于這些協議之間本身是不具有兼容性的，例如，AirPlay只能在基于IOS系統的蘋果設備之間實現多屏互動，因此，相關電視企業必須依靠自身的核心技術解決這些技術協議中的兼容性，并整合相關標準以確保用戶體驗，方能實現真正跨系統平臺操作的多屏互動。

3 結束語

在智能電視未來的發展中，相關的視頻點播、網絡沖浪等技術勢必會在短時間內達到非常成熟的地步，但人機交互技術和多屏互動技術卻是智能電視未來發展中的薄弱環節，也是開發前景最廣的一個環節。現階段，人機交互技術和多屏互動技術在運用過程中還存在諸多的不足之處，但隨著大數據技術的廣泛應用，隨著21世紀信息時代的到來，我們有理由相信未來的互動技術將會擁有更加優異的成果。

參考文獻

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[3]張佳城.自動化人工智能技術在智能電視領域的應用[J].廣播與電視技術.2011，2（45）：147-148.

〔編輯：劉曉芳〕

手勢識別的技術原理是利用電視中的視頻捕捉軟件捕捉用戶手和臂結合所產生的各種姿勢和動作來進行動作響應。用戶的動作包括靜態手勢（例如單個手形）和動態手勢（動作由一系列靜態手勢組成）。靜態手勢對應模型參數空間里的一個點；而動態手勢對應著模型參數空間里的一條軌跡，需要使用隨時間變化的空間特征來表述。雖然這一原理并不復雜，但實現起來的難度主要在于不同個體的差異性和立體空間對平面空間進行投影處理的復雜性。現階段，智能電視中運用手勢識別技術較為優秀的為三星手勢電視系列——用戶可以通過三星企業預定的各種手勢，包括手掌伸縮、緊握、向上、向下等，來實現調節音量，返回界面，放大、縮小畫面等一系列功能。

2 多屏互動技術的應用

多屏互動是指在不同的操作系統和不同的終端設備之間可以相互兼容跨越操作，通過無線網絡連接的方式，實現數字多媒體內容的傳輸，進而同步不同屏顯示內容。多屏互動技術的設備如圖3所示。

現階段，能夠實現多屏互動的技術協議主要有DLNA、Miracast、Intel WirelessDisplay（無線高清技術）、蘋果公司的AirPlay等。智能電視中多屏互動技術的實現難點在于這些協議之間本身是不具有兼容性的，例如，AirPlay只能在基于IOS系統的蘋果設備之間實現多屏互動，因此，相關電視企業必須依靠自身的核心技術解決這些技術協議中的兼容性，并整合相關標準以確保用戶體驗，方能實現真正跨系統平臺操作的多屏互動。

3 結束語

在智能電視未來的發展中，相關的視頻點播、網絡沖浪等技術勢必會在短時間內達到非常成熟的地步，但人機交互技術和多屏互動技術卻是智能電視未來發展中的薄弱環節，也是開發前景最廣的一個環節。現階段，人機交互技術和多屏互動技術在運用過程中還存在諸多的不足之處，但隨著大數據技術的廣泛應用，隨著21世紀信息時代的到來，我們有理由相信未來的互動技術將會擁有更加優異的成果。

參考文獻

[1]劉大衛.人工智能技術在智能電視控制系統的應用[J].家電市場.2011，4（20）：190-191.

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

[3]張佳城.自動化人工智能技術在智能電視領域的應用[J].廣播與電視技術.2011，2（45）：147-148.

〔編輯：劉曉芳〕