互動多媒體圖片自適應大小的研究與實現

王坤

(四川信息職業技術學院 信息工程系,四川 廣元 628017)

互動多媒體圖片自適應大小的研究與實現

王坤

(四川信息職業技術學院 信息工程系,四川 廣元 628017)

隨著信息技術和電子技術的飛速發展,多媒體顯示終端已得到了廣泛應用,圖形圖像縮放是多媒體呈現領域中一項重要的技術。由于圖像的屬性千差萬別,大小比例基本上不一致,因此圖像如何在多媒體呈現終端上自適大小便是一個值得探究的問題。常用的縮放方法有很多種,基于LINGO圖形圖像處理技術,采用了圖形圖像重構的方式,按比例像素位拉伸圖像以實現圖像縮放的目的。通過對基礎數據的采集,再按照對比分析后得出一些計算方法,以解決在交互式界面上圖片屬性大小不一致出現混亂的問題。

互動多媒體；圖片自適應；圖形重構；交互式界面

圖像縮放技術實現的方法有多種,比如九宮縮放技術,就是圖片4個角部分保持原樣不動,4個邊處只在單方向上延展的圖片縮放技術。這一技術又稱9-patch、9-slice或者scale 9 grid、scale 9 image；線性縮放方法,就是機械的按圖形圖像尺寸比例進行縮放,這種縮放技術存在的圖形圖像失真的特點；Seam Carving這項技術能計算出圖像上的關鍵部分和不重要區域,從而使得隨意改變一個圖像的高寬比（Aspect ratio）但不會讓內容變得扭曲成為可能,利用這個技術可以在圖片縮放時固定其特定區域的大小,讓圖片縮放后仍然維持整體的完整性。在互動多媒體技術領域中,根據實際項目的需求采用其中一種合適的縮放技術［1］。

1 圖片縮放在多媒體技術中的重要性

在互動多媒體中,集成圖形、聲音和動畫工具的特點使其出現了圖形圖像制作的一次革命。圖形圖像是互動多媒體應用軟件的關鍵元素,因為在多媒體應用領域中,它是為了提供更好的交互式體驗而設計的。所以多媒體交互式系統中主要表現形式都是以圖形化的［2］。

人們從視覺獲得信息方式上比從其他形式上獲得的信息量要大且更加的直觀。獲取信息的風格是用戶對他們的操作環境作出反應。通過正確地選取最合適的媒體組合,可有效地實現互動多媒體應用程序的主題和目標。互動多媒體項目的設計者不得不對組織、乎衡和把圖形內容和界面設計統一起來這樣一些問題做出重要的決定。這包括創建所有用于表達概念、信息和情緒的視覺元素。為了能有效地做這件事,設計者或設計組將不得不制作插圖、圖表和圖形導航工具。另外,照片、文本及顏色也常常組合在一起,這些顏色將統一整個演示畫面［3］。

現代信息社會里的人們有著視覺審美性。計算機圖形圖像的使用變化是驚人的。圖形是補充文本的視覺元素,它使顯示畫面信息更加的清晰或更具有操控性。為使得多媒體獲得成功的設計,首要的步驟是必須制作和處理圖像,使這些圖形圖像有著程序系統想要表達的意思或效果［4］。

在互動多媒體系統中,將用戶所選擇的圖片,直接加載到一個設計者特定大小的容器里,如果被加載的圖片大小和容器的大小及寬高一致,那么圖片顯示沒什么畸變問題。然而圖片和容器大小不一致這種情況太多了,且大部分互動多媒體系統圖片呈現模式都是這樣的,因此系統中需要一種圖形圖像自適應系統。

2 圖片自適應算法

圖形自適應均衡器的原理就是按照某種思路和算法對其各種系數進行調整,最終使圖形圖像自適應均衡器的代價函數最小化,達到最佳顯示效果的目的［5］。各種調整圖形系數的算法就稱之為圖形圖像自適應算法。一種算法性能的好壞可以通過幾個常用的指標來衡量,例如收斂速度、誤調比、運算復雜度和跟蹤性能等。

圖形圖像自適應過程是一個不斷逼近特有目標大小的過程。它所遵循的途徑以數學模型表示,稱為自適應算法。通常采用基于梯度的算法,其中最小均方誤差算法（即LMS算法）尤為常用［6］。自適應算法可以用硬件或軟件兩種辦法實現。前者依據算法的數學模型設計電路并集成邏輯程序,后者則將算法的數學模型編制成計算機應用程序進行實現。算法有很多種,在多媒體系統中算法的選擇很重要,它決定著互動多媒體處理系統的性能質量和交互實時性。

1）a＞1的情況時,有如下5種情況圖片加載:

當a1＞a時,w2=w,,此時被加載的圖形圖像相對顯示容器更寬,更矮,因此被加載圖片寬度就等于顯示容器的寬度,被加載圖片的高度就等于原有a的對應比例高度。

當1＜a1＜a時,h2=h,,此時被加載圖片相對顯示容器更高,更窄,因此被加載圖片高度就等于容器的高度,被加載圖片的寬度就等于原有a的對應比例寬度。

當a1＜1＜a時,h2=h,被加載圖片的高度應等于容器高度,被加載圖片的寬度就等于原有寬高比率下的現有寬度對應的寬度。

當1=a1＜a時,此時被加載的圖片為正方形,因此取容器最小值的邊作為被加載圖片的邊長即可,其余邊按照等比縮放。

當a1=a時,這時被加載圖片和容器的寬高比相同,則h2=h，w2=w。

2）a＜1的情況時,有如下幾種情況圖片加載:

當a＜1＜a1和1=a1＞a時,此時加載的情況可以同。

當a1＜1時,此時加載的情況同或。

當a1=a,此時加載的圖片和容器寬高比率相同。

3）a=1的情況時,有如下兩種情況圖片加載:

當a1＞a時,w2=w,，此時的圖片相對容器更寬。

當a1＜a時,同上h2=h，。

基于Lingo語言圖片自適應大小的代碼見下:

3 互動多媒體中圖片縮放的應用

很多時候我們需要提供這樣的功能給訪問者:當訪問者點擊頁面中的縮略圖時,其對應的全尺寸圖片將顯示在一個新的彈出窗口中供訪問者查看。如果我們想對顯示全尺寸圖片的框架外觀進行某些控制（比如希望框架的高度、寬度能與全尺寸圖片的大小自動匹配時）,則可調用fitPic方法,該方法需要接收3個參數,分別是需要打開圖形圖像文件的URL；該圖片的高度和寬度；指定顯示框架的高度和寬度。

當所有全尺寸圖片都具有統一的大小時,其實程序算法實現非常簡單。當每張圖片的尺寸都不一樣時,這種情況是無法避免的,系統必須有容錯的功能和通用性,這時就需用以上代碼獲取每幅全尺寸圖片的大小,然后在fitPic方法的特性參數中一一設置height和width為正確的值,通過函數計算即時調整Image對象的大小,并改變Image對象的注冊中心點,確保圖片始終保持在顯示區域中間,來達到自動適應的目的。下面即是實現代碼,最終處理效果對比圖見圖1。

圖1 應用前后對比效果圖Fig.1 Comparison before and after the application of the effect

4 結束語

本文首先通過對幾種經典算法的研究和實驗驗證了這些算法,可以滿足一般的圖像等比例尺寸變換,但在對圖像進行非等比例情況下變換時,圖形圖像經常會被壓縮或拉伸導致圖像內容發生嚴重的畸變,直接影響了用戶的視覺效果。如果互動多媒體系統對于圖像自適應要求比較高,為了有效解決非等比變換存在的畸變問題,可以采用基于圖像內容的Seamcarving算法進行尺寸變換。得到新技術同時,多媒體程序設計者必須知道這些媒體元素是如何呈現的,必須了解它們的能力和使用范圍。

［1］苗晴.一種自適應正則化技術的圖像復原方法［J］.電子設計工程，2014（18）:169-171.MIAO Qing.Image restoration method based on adaptive regularization technology［J］.Electronic Design Engineering，2014（18）:169-171.

［2］馬杰，王晶，黃盧在,等.Android點菜系統中屏幕自適應的研究與實現［J］.電子技術與軟件工程，2013（14）:54.MA Jie，WANG Jing，HUANG Lu-zai，et al.Research and implementation of adaptive Android ordering system of screen［J］.Electronic Technology&Software Engineering，2013（14）:54.

［3］向凱堯.3G網絡中圖片在移動終端的自適應顯示探討［D］.海南:海南大學，2010.

［4］林慶樑.海量圖片的裁剪壓縮與檢索［D］.上海:上海交通大學，2013.

［5］馬璇.智能移動終端自適應界面的一致性研究［D］.北京:北京郵電大學，2013.

［6］謝超.自適應地圖可視化關鍵技術研究［D］.河南:解放軍信息工程大學，2009.

Research and implementation of the adaptive size of interactive multimedia pictures

WANG Kun
（Sichuan Information Technology college Information Engineering Department,Guangyuan 628017,China）

With the rapid development of informational technology and electronic technology，terminal of multimedia displaying has been widely applied to our life，graphic image scaling is an important technique in the field of multimedia presentation.Due to the variety of images，the basic differences of the proportion of the size，so how to make the image display on the terminal of multimedia displaying to the proper size is a researchable question.There are many kinds of scaling methods which have been commonly applied，this thesis is based on the LINGO graphics image processing technology which is including graphics and image reconstruction，according to the proportion of pixels a stretch image to achieve image scaling purposes，by the way of the collecting the basic data，according to some calculation methods after the comparative analyses，to expect solving the confused problems of the interactive interface picture.

interactive multimedia；picture self-adaption；graphic reconstruction；interactive interface

TN919.82

：A

：1674-6236（2015）18-0069-03

2014-11-28稿件編號：201411244

王 坤（1985—）,男,四川廣元人,講師。研究方向:計算機多媒體技術。