第二节 新媒体技术
人类社会历史上的每一种传播方式和形态的产生与发展都是建立在一定的物质和技术基础上的。作为“第一生产力”,科学技术对人类文明和社会历史的推动作用从来不曾减退。在参与对社会文明形态的塑造的过程中,科学技术从不缺席。新媒体作为当代社会的一种生活方式和文明形态,自然离不开当代科学技术的强力支撑。本节就支撑新媒体诞生和发展的技术进行梳理。
一 新媒体基础技术
所谓新媒体基础技术,是指能让新媒体的应用技术正常发挥作用的技术性基础设施或底层技术环境(包括计算机技术、网络技术、数字技术、移动通信技术、云计算技术等)。
1.计算机技术
计算机技术是指计算机领域里的技术,其内容十分广泛,可划分为计算机系统技术、计算机器件技术、计算机部件技术、计算机组装技术等几个方面。其中关键的技术有:运算方法的基本原理与运算器设计、指令系统、CPU(中央处理器)设计、流水线原理及其在CPU设计中的运用、存储体系、总线与输入输出等。
综合性是计算机技术的显著特征之一,计算机技术在其发展过程中吸收和融合许多学科的理论和技术,例如数学、电子学、电子工程、应用物理、机械工程、现代通信技术等。
2.数字技术
数字技术(又称为“数码技术”“计算机数字技术”或“数字控制技术”)是伴随着计算机技术而诞生的一门对信息符号进行转换和处理的技术,它借助于计算机硬件、软件及相关设备,将图形、文字、声音、颜色、影像、数据等信息转化为电子计算机能够识别的二进制符号“0”和“1”的特定组合,从而能让计算机进行存储、运算、加工、分解、还原、输出和网络传送。在上述过程中,最核心的工作,一个是对信息进行数字化转换,另一个是计算机对数字信号——“0”和“1”的不同组合进行基于数理逻辑的运算。
3.网络技术
网络技术是指将互联网上的各种资源进行联通、整合、管理、传输和运用的一系列技术的集合,主要包括:网络协议、网络系统集成与分布技术、网络通信技术、网络安全技术、网络接入技术、宽带技术、网络控制技术、域名管理与域名解析技术、云计算技术、云存储技术等。
4.移动通信技术
移动通信是指这样一种通信方式:在通信参与方中,至少有一方处于移动状态。无论是移动体与移动体之间的通信,还是移动体与固定体之间的通信,都属于移动通信的范畴。这里所说的“移动体”,既包括移动的物体,也包括人。为了解决移动体和固定体之间以及移动体与移动体之间的通信问题,人们开发了各种技术并不断改进和创新。这些技术统称为移动通信技术。由相关的移动通信技术和设备组成基础设施架构,被称为移动通信系统。移动通信系统的类型有:蜂窝系统、集群系统、AdHoc网络系统、卫星通信系统、分组无线网、无绳电话系统、无线电传呼系统等。在移动通信过程中,无线电波是信息传输的主要载体。根据电波频率,无线电波分为不同的频段——低频、中频、高频、甚高频和特高频,理论上讲,上述频段的无线电波都可应于移动通信。移动通信技术经历了数十年的迭代发展,从第一代到第五代通信系统分别被称为1G、2G、3G、4G和5G。1G是采用模拟制式的(最早由美国推出),即采用模拟识别信号进行通信。从2G开始,采用数字制式(即数字识别信号)进行通信。在通话质量和系统容量上,2G比1G有明显提升。3G被称为“移动多媒体通信系统”,它提供的业务除了语音、传真和数据之外,还包括多媒体、全球漫游、手机上网等等。4G属于“宽带移动通信系统”,不仅能支持高速上网、交互多媒体等业务,还能支持高质量图像传输、3D动画以及简单的网络游戏等业务。尽管4G的潜力还在被继续挖掘和利用,5G的商用就已经于2019年上半年提前开始了(这种棘轮效应符合摩尔定律)。作为近年来刚刚推出的新一代移动通信系统,5G的带宽理论上可达4G的100倍,每秒可传输数十GB的信息。在5G环境下,使用智能终端可以畅玩游戏、轻松地欣赏3D电影和超高清画质节目。目前,中、日、韩、美以及欧洲发达国家正在部署5G网络。待5G网络成熟之时,人工智能、物联网、汽车无人驾驶、远程医疗手术、大数据高速下载等将得到普遍应用。
二 新媒体应用技术
新媒体应用技术的涵盖范畴相当宽泛,其中主要包括:网页语言技术、浏览器技术、搜索引擎技术、自动识别技术、流媒体技术、即时通信技术、大数据分析技术、虚拟现实技术等。
1.网页语言技术
网页语言技术是指通过网页编程语言和动态网页技术对网页进行设计和创建的技术。常见的网页编程语言有:SGML(标准通用标记语言)、HTML(超文本标记语言)、XML(扩展标记语言)、XHTM(扩展通用标记语言)等。常用的动态网页技术有:客户端脚本、服务器端脚本、活动服务器页面、AJAX、Ruby on Rail等。此外,网页开发者可使用风格表单(CSS)对多个页面的排版和外观风格进行定义和设计。
2.浏览器技术
浏览器的全称为“网页浏览器”,是安装于网络客户端计算机或智能手机上的用于检索和浏览网络资源的程序。网络资源(包括网站上的网页、多媒体文件、程序、电子邮件、数据等)通常存放在Web服务器、数据库服务器、电子邮件服务器上。浏览器代表客户机向服务器发出获取某种网络资源的请求,服务器端软件按照网络通信协议对客户机的请求做出响应,将服务器上的相应资源(数据)进行复制和打包,再通过互联网上的路由器将数据包送达客户机。世界上第一款网络浏览器是由蒂姆·伯纳斯-李于1990年发明的,当时取名“world wide web”,后来这个名字被用来指称由超文本及其链接组成的网页系统,翻译成中文叫“万维网”,也就是可用浏览器浏览的互联网。这款浏览器后来改名为Nexus。1993年,网景公司创始人发明了浏览器Mosaic,1994年网景公司又推出网景浏览器。1995年,微软公司通过收购和改装Spyglass公司的技术,推出了IE浏览器,并在全球推广。如今,市面上出现了各种风格的浏览器,但其内核主要有以下几种:IE内核(如IE浏览器、360浏览器)、Chrome内核(如Chrome浏览器)、双核(IE内核和Chrome内核)、Firefox内核(如Firefox浏览器)。
3.搜索引擎技术
搜索引擎是一种借助一定的算法和策略对互联网上的信息进行检索、分类、存储、比对、定位和链接的程序,其组成部分包括:(1)搜索器。它负责在互联网中发现和搜集信息,被发现和搜集的各种文档格式的信息被复制、储存在服务器上。(2)索引器。它负责理解搜索器所搜集的信息,从中抽出索引项,为储存在服务器上的文档创建索引库。(3)检索器。它负责比较索引库中的术语和请求者的搜索术语,寻找与请求术语相匹配的文档。(4)用户接口。其功能是:输入用户查询、显示查询结果、为用户提供相关性反馈。搜索引擎所使用的语言除了英语和汉语外,还有十多种其他语言,如西班牙语、德语、法语、葡萄牙语、意大利语、俄语、土耳其语、阿拉伯语、波兰语、波斯语、马来语、日语、韩语、泰语、越南语等。目前流行于全球的知名搜索引擎有谷歌、百度、必应、雅虎等。其中,谷歌是全球用户最多的搜索引擎,百度是全球中文用户最多的搜索引擎。
4.自动识别技术
自动识别技术的工作原理如下:凭借特定的物体识别装置,对位于特定空间的某种物体进行识别,并通过传感器将被识别物体的信息传送到特定的计算机系统,由计算机系统对该信息进行相应的处理。自动识别技术是计算机技术、光电子技术、信息识别技术、传感技术和网络通信技术紧密结合的产物。其中,信息识别技术包括条码识别、生物识别、声音识别、图像识别、光学字符识别、磁卡识别、IC卡识别、射频识别等。
5.流媒体技术
流媒体技术(又叫“流式媒体技术”)是对特定格式的媒体文件(如音频文件、视频文件、多媒体文件等)采用流式传输技术进行实时传输和播放的一类技术。其工作原理是:将连续的影像或声音信息进行压缩处理后放置于网站服务器,当客户机提出下载播放该信息的请求后,由视频服务器向客户机实时传送相应的压缩信息包,客户机可以对信息包中的媒体文件边下载、边解压、边播放。网络平台的各种直播节目就是采用流媒体技术进行播放的。各种重大赛事或文艺活动的网络直播、网红直播以及现在流行的各种直播短视频(如抖音)等,都是基于流媒体技术的网络传播。
6.即时通信技术
即时通信技术能够帮助网络用户在互联网上即时地发送和接收各种消息。早期的即时通信技术是一种以发送文字信息为主的网上聊天工具,而现在的即时通信技术则集成了聊天、视频、图片、短信、语音通信、电子邮件、游戏、网页链接等多种功能,并成为网络虚拟社区和网络社交媒体的重要通信工具。即时通信的终端设备从早期的PC延伸到今天的PAD和智能手机等便携式IT终端设备。国外知名的即时通信软件有ICQ、MSN Messenger等;国内知名的即时通信软件有QQ、百度Hi、网易泡泡、盛大圈圈、阿里旺旺、微信等。
7.大数据分析技术
大数据分析技术是计算机、互联网等与社会生活的融合导致信息爆炸累积到一定程度的产物。海量的、复杂多样的数据每天都在以加速度产生和积累,人们通过互联网和移动互联网开展各种活动(社交、搜索、咨询、交易、学习、娱乐、内容创造、讨论、评论、慈善捐赠)产生大量的数据,物与物、物与人之间通过传感器和互联网进行交互也产生大量的数据。谷歌搜索引擎系统每天要处理24PB的数据;每秒钟全球有超过300万封电子邮件被发送和接收;每月全球移动互联网用户发送的数据高达1.3EB;亚马逊每天产生600多万笔订单;全球推特用户每天发布5000多万条消息;在Facebook上,网民每月要花费7000亿分钟;每天有将近3万个小时时长的视频被上传到Youtube……与人们的衣食住行、健康医疗、运行旅行、理财投资、资讯交往等各方面密切相关的活动产生的巨量数据,蕴含着珍贵的商机信息和巨大的科学研究价值。面对来自网络的海量的、复杂的、多样化的数据,尤其是面对大量新数据源带来的非结构化、半结构化数据的爆发式增长,传统的数据收集和分析方法已经显得“力不从心”。EMC公司(2016年被Dell公司收购)在2011年5月举行的EMC World 2011会议上正式提出了“大数据”(Big Data)的概念(也有人用Mega Data称呼“大数据”)。从此,人们对大数据的特征及分析大数据的方法进行深入的研究。大数据技术要解决的问题就是从海量的、多样的、快速流转的数据中发现数据的价值。作为大数据驱动力的软件和技术架构,能够让使用者在成本可接受的前提下在浩瀚的数据海洋中快速地收集、发现和分析大量而多样的数据,从而提取有价值的信息。组成大数据技术系统的核心构件包括:大数据生命周期架构、大数据技术生态、数据采集与预处理技术、数据存储与管理技术、数据分析与挖掘技术、计算结果展示技术。大数据技术的正确使用,可以帮助人们实现决策的快速化、精准化、高效化。
8.虚拟现实技术
虚拟现实技术(VR)是一种利用计算机对现实世界进行模拟而制造出具有三维立体特征的仿真物体和仿真世界的技术,它是多种技术结合的产物。这些技术包括:计算机图形技术、多媒体技术、网络技术、仿真技术、传感技术、人机接口技术等。借助虚拟现实技术,现实中的人可以与虚拟现实中的“人”或“物”进行交互。虚拟现实技术主要由下列组件构成:(1)模拟环境。借助计算机图形技术,创建实时的、动态的、逼真的三维立体图像(3D图像)。(2)感知。理想的VR必须具有像所有正常的人那样对周围事物进行感知的能力。在传感器技术和计算机图形技术的帮助下,VR不仅具有视觉感知能力,还具有听觉感知能力和空间运动感知能力,甚至还具有触觉、温觉、力觉、嗅觉、味觉等感知能力。(3)自然技能。计算机通过收集处理关于人的现场行为动作(如头部转动、眼睛运动、手势、语音、面部表情等)方面的数据,做出实时响应,这些响应以动态虚拟场景变化的形式将各种感知信息分别反馈到用户的五官。(4)传感设备(即三维交互设备)。它包括空间定位器、触觉和力反馈器、头盔式显示器等。虚实现实技术在军事、航天、医学、娱乐、游戏、影视创作、应急推演、城市规划、房产开发、室内设计、工业仿真、文物古迹保护等多个领域具有重要的实用价值。