论文——移动数据平台上的视频应用

移动数据通讯平台上的视频应用

（作者：姜浩  原文已发表于《广播电视设备与技术杂志》2007年第1期）

移动通讯的飞速发展与普及是近几年最激动人心的科技和社会成就之一。我们如此快地就进入了多年前科幻小说中所描述的时代，以至于很多人甚至没有意识到这件事情的重要历史意义。

和更早一些在中国迅速普及的固定电话相似，移动电话进入人们的生活时的最初用途是提供一个便捷的通讯手段。由于其具有无可比拟的移动性，手机为人们的生活带来了巨大便利，它满足了人们加强相互交流的内心渴望，实现了我们随时随地与人沟通的梦想。在知识界多年批判社会转型和物质追求导致人际关系疏远、交往不足之后，新的无线通讯技术的应用在很大程度上缓和了这一严重的社会问题。

模拟无线电话是最先被应用的无线通讯设备。如今，我们使用的手机已经全都是数字的。中国数字移动电话技术目前的发展进程处于2G与2.5G的阶段，并正在向3G的方向过渡。当然，采用模拟技术的无绳电话“小灵通”（PHS）也在中国不断发展，由于其服务价格低廉，因此很多地方受到欢迎。未来的一段时间内，它会和模拟固定电话一起，与数字移动电话相配合，构成中国社会中完整的语音通话环境。

一、什么是移动数据通讯平台

由于网络交换系统和手机都采用数字格式进行信号传输及信息处理，现在我们使用的GSM和CDMA电话具有很大的发展空间。在采用了更复杂的芯片作为处理核心时，数字手机向智能手机、电子数字助理的方向不断发展，同时，搭载了无线通信功能的掌上电脑也加入进来，形成复杂的移动数据通讯平台。综合起来考虑，我们可以将移动数据通讯平台定义为便于个人携带的，采用数字数据处理技术的，通过数字数据网络实现通讯的终端硬件和软件系统。这种新的应用平台有以下三个重要的特点：

（1）移动性

无论是别在腰间、装在口袋里、放在包内、挂在脖子上还是戴在手腕上，掌上电脑、PDA和手机都属于便携电子设备。它大大扩展了人们的自由，不必坐在房间里或找到电话亭就可以与任何人建立联络或传递信息。

在中国，无线通讯网络的信号已经基本覆盖了城乡的各个角落，包括地铁车站和大楼的电梯，很多地方都可以实现基本清晰的通话。不在家中或办公室里的时候，我们经常乘坐交通工具。和采用模拟技术的小灵通相比，数字手机在高速移动的电车、汽车和火车中仍然可以获得较好的信号。

（2）数据处理能力

传统的模拟移动电话和小灵通与我们常用的座机电话类似，我们也可以在其基础上开发数据通讯功能。但就像使用拨号上网的调制解调器一样，在数字信号和模拟信号之间的来回转换造成通讯效率不高。

在本身就是数字处理系统的无线手机上，实现各种数据处理功能要容易的多。与我们在台式电脑和笔记本电脑上使用的Windows操作系统相一致，在功能强大的便携数字终端上也可以使用Windows Mobile操作系统，该操作系统是Windows家族中比较新的成员，目前包括Pocket PC,和Smartphone两个平台。Windows Mobile for Pocket PC和由Palm公司推出的Palm OS都是针对具有强大处理能力的核心的掌上电脑与PDA平台的操作系统；而Windows Mobile for Smartphone和Symbian则主要为功能扩展的移动电话提供系统核心。

（3）通讯能力

在基本语音通讯业务以外，中国的GSM网络已经开通基于GPRS协议的数据通讯服务；而CDMA网络则支持CDMA 1X系统上的各种数据业务。利用这些属于2.5G的技术，手机用户可以交换文字短信、多媒体彩信、下载铃声和图片和浏览WAP网站提供的各种信息和享用各种服务。

除了通过蜂窝网络进行微波数字通讯以外，多数便携数字终端还支持红外线数据传输、蓝牙数据传输，有些新的设备甚至还支持IEEE 802.11x无线网络协议。除了使用这些适合短距离数据通讯的本地传输方式以外，多数移动数据通讯装置可以通过串行接口和USB接口与移动性稍弱的笔记本电脑连接。少数便携设备支持通过IEEE 1394接口与计算机通讯，或者可以利用计算机局域网接口连入网络。

个人计算机和移动数据通讯装置的通讯大大扩展了便携设备的功能。二者成功连接以后，手机可以帮助个人计算机通过微波通讯网络联入Internet。在移动数据通讯终端与个人电脑的数据交换过程中，我们通常是把便携设备中的通话记录、短信、备忘录或电话本保存和备份到电脑存储容量更大的中。

二、 移动数据通讯平台的技术

对于使用手机这样的工具进行语音通讯或短信传输的用户来说，在背后运行的庞大的网络是透明的，通讯上双方的信息传递采用的似乎是点对点模式，就好像直接通信的步话机那样。

实际上，移动通讯网络的结构非常复杂，其基本结构是网状星型拓扑。微波蜂窝基站是网的节点，每个基站与在其覆盖范围内的手机用户之间的关系为星型网络关系。当用户在移动时跨越原先基站进入另一个基站覆盖范围的过程中，手机尝试在特定的时期与两个信号强度相近的基站保持联系，并在需要时进行切换。

如果一个手机用户与本地市话网络内的座机电话用户进行通讯，语音信号将穿越无线微波通讯网络和市话程控电信交换网络。和国内其他城市的用户进行通话的情况类似，只是需要利用长途电信服务商的长途数据通讯线路，现在大部分骨干线路已经从原来的铜缆升级为光纤了。

移动通讯中的G不是指通讯带宽，而是指技术发展水平。G在这里代表Generation，1G、2G和3G表示第一代、第二代和第三代移动通讯技术。

1G的移动电话网络采用模拟技术，2G的移动电话网全部采用数字技术实现信号传输。中国用户最多的GSM网络就是2G的代表。GSM是全球移动通讯系统（Global System of Mobile phone）的缩写。目前中国移动的GSM网络进行技术升级以后，在兼容原有通讯设备的技术上，能够通过GPRS技术支持更多的数据通讯应用，这种介于2G和3G之间的系统被称为2.5G。中国联通已经基本完成覆盖的CDMA 2000 1x网络也采用2.5G的技术。CDMA是码分多址技术（Code Division Multiple Address）的缩写。

对于3G，即第三代移动通讯技术，世界标准化组织IMT-2000所设定的初期目标如下。

1. 应确保与固定电话网络具有同等的通话质量。

2. 用户高速移动时传输速度达到144kbit/s；低速移动时达到384kbit/s；静止或步速时达到2Mbit/s。

3. 能够有效地利用所使用频段的无线频率资源。

4. 在第三代技术应用时统一标准，使便携终端具备全球移动性，实现供应方的规模经济。

IMT-2000的三个3GPP国际标准中，包括我国拥有自主知识产权的TD-SCDMA，W-CDMA和CDMA 2000。其中CDMA 2000是其中技术最成熟的，而另外两种标准的技术相对比较先进。

三、移动数据通讯平台上的典型应用

目前利用手机移动通讯网络实现的基本应用和增值应用，绝大多数我们已经非常熟悉。总结起来，其中主要包括各种通信类应用与非通讯类应用，如铃声、图片、游戏、新闻、天气预报、屏保和短信等。

1 语音通话

作为移动数据通讯平台最基本也是最重要的功能，语音通话的一直是大多数人关心的焦点。和模拟系统相比，数字通讯系统保密性更好，网络连接更稳定。随着压缩技术的进步，通信质量也在不断提高。作为未来的发展方向，移动通讯网络的运营商始终把改善信号质量、减少掉线率和加强覆盖范围作为主要的目标。同时以更低的成本实现国内和国际漫游通话，也是移动通信用户的迫切要求。此外，基于数据网络的语音通讯也是无线领域的一个重要方向，通俗地说就是在无线通讯环境下的VoIP应用。

2 文字短信SMS

由于语音通话双向收费的问题一直没有解决，以及通话费用基本维持在相对较高的水平，中国的移动通信用户更倾向于使用文字短信进行通信。这种发展趋势在较年轻的用户中更加明显。从最初的传递消息，节日祝福，直到故事和笑话等，文字短信在中国经历了一个急剧膨胀的发展阶段，并一直持续到现在。

3 增强短信EMS

在基本的文字短信基础上，中国发展出了一系列增强的数据业务，其中主要是以资源下载与信息点播为主。手机用户可以通过编写含有指定特殊代码的短信发送到指定的号码，定制股票信息、天气预报和新闻，也可以下载音乐铃声和手机图片等。

通过移动通讯网络的月付费和预付费支付手段，用户可以根据不同增强服务的收费标准，以按次交费和包月交费的方式自动支付其信息服务费用。

4 多媒体短信MMS

在GPRS改造完成之后，中国移动于2002年正式开通了多媒体短信业务。中国联通也从2003年开始提供类似的服务。使用该种服务，用户可以发送数据容量更大、包含多媒体附件的短信。彩色图片和声音在支持这种业务的手机用户之间如今可以自由的传递了。

5 电子邮件

电子邮件业务在手机上的应用模糊了移动数据通讯网络与计算机网络的界限，把人们已经熟悉的通讯方式平移到移动平台上。使用手机和其他便携数据终端，我们可以给其他手机发邮件，也可以把邮件发到计算机网上的用户。根据数据流量计费的服务也是这种应用在日本这样的国家成功的一个重要因素。

6 无线定位

移动通讯网络运营商可以利用CDMA网络或升级到GPRS的GSM网络，为手机用户提供定位服务。如果用户使用的手机支持该功能，并且向服务商定制了该服务的话，用户可以通过短信，也可以通过手机上的地图甚至联网的计算机获得自己的位置信息。

在交通领域广泛应用的GPS卫星定位技术也已经进入便携移动数据终端，带有卫星定位功能的新型手机和掌上电脑可以提供更精确，更大范围的位置服务。

7 其他典型的非通讯应用

除了以上基于无线通讯网络的应用之外，多数手机还有一些独立的功能，它们基本上都是依靠手机中的核心处理芯片的计算能力实现的。即使没有网络信号，手机中的这些部分也能工作。现在常见的手机功能主要有以下几种：

l       电话本和电子名片

所有的便携数据终端都具有存储电话通讯簿的功能，部分手机还可以与个人计算机中的Outlook这样的软件实现电话本数据的交换和同步。我们可以很方便的分类管理电话本中的联系人信息。

如果用户已经使用手机中的电子名片功能存储自己的联系方式，则可以通过各种通讯方式与其他用户交换联系的信息。例如通过微波网络发送给别的人，或把两个手机的红外通讯窗口相对，互相发送电子名片给对方。

l       日程记事

记事簿也是大多数便携数据终端具有的一个基本功能。根据手机生产厂商设计的不同，有些手机支持手写文字输入，有些手机中的记事簿可以在重要的时间来临时自动提醒用户。

l       铃声和录音

手机的铃声一般使用电子合成方式再现，其原理类似个人电脑上使用的MIDI音乐，复音数越多，通常还原效果越好。在一些新型的手机上，与个人电脑中的波形音频相似的采样音频可以被用作铃声，这些声音可以来自电脑、网络内容提供商，也可以用手机的拾音器直接采录。有些情况下，手机的录音功能可以帮助用户尽可能快地记录下一些重要信息。

l       拍照

在彩屏手机越来越多以后，用户已经不满足于从内容服务商处获得彩色图片。人们希望像使用数码相机一样，可以用手机随时随地拍摄照片。大多数拍照手机拍摄的照片大小不超过640X480像素，由于使用成像效果一般的CMOS摄像头，而且受到手机存储能力与数据处理能力的限制，在光照情况不理想情况下拍摄的画面被压缩存储后质量不是很高。

l       收音机和MP3

使用手机的年轻用户大多数喜欢流行音乐，可以兼做MP3播放器和收音机的手机应运而生。尽管可以从个人电脑把音乐拷贝到手机的存储器中，但似乎仍然有很多年轻人喜欢付费从内容提供商的网站上下载流行的歌曲。

l       文件存储

个人电脑上USB接口的普及使我们基本上摆脱了越来越不可靠的软磁盘，转而使用半导体闪存（俗称U盘）来存储和传递电脑文件。和把数码相机、收音机与MP3播放器的功能集成进手机的思路类似，一些手机可以被当作临时外部存储单元，为我们保存电脑数据提供了方便。

l       文字处理

移动数据终端的便携性决定了其尺寸，而其尺寸影响了其文字处理功能。使用以0-9数字为主的键盘的手机输入文字主要采用T9等输入方法，某些配置了触摸屏的设备也支持手写的文字输入方式。从Sony开始，不断有制造商尝试把缩小的标准键盘安装在便携数据终端上，也许采用标准接口和外接键盘是一种可能的解决方案。

四、移动数据通讯平台上的视频应用

在新型的高端手机中，我们已经能看到对系统要求很高的多种视频应用。当我们把包括手机在内的移动数据通讯平台看成有无线通讯能力的微型电脑，这些技术就很容易理解了。实际上，这些设备确实是以增强了通讯和多媒体能力的通用处理芯片为核心的。就像所有其他的计算机设备一样，随着时间的推移，其价格会越来越便宜，而计算能力会成倍地增强。在移动终端上实现流畅的数字视频也会越来越容易。下面，我们分析一下移动数据通讯平台上已有的典型视频应用：

1 摄像和放像

带有摄像头的便携数据终端除了可以拍照以外，通常还可以拍摄活动画面。帧速率较高的为15帧每秒，画面大小一般较高的为320X240。如图1所示。

    

图1 使用手机摄像功能拍摄的视频片断中的两帧画面

（图片来源：姜浩拍摄）

上图中的视频使用西门子手机Simens SX1拍摄，视频长度15秒，幅面大小176X144，帧速率为6fps，视频部分采用H.263压缩编码，音频为8KHz采样的单声道声音。这样的动态视频效果与我们常用的电脑摄像头相当，在拍摄运动速度比较快的景物时，很难实现连续流畅的效果。

更多的移动数据通讯设备支持放像功能，可以播放其所支持格式的视频文件。这些文件可以是本机拍摄的，可以是其他摄像手机通过移动通讯网络发送来的，也可以是连接个人电脑后下载到存储器中的。

目前很少厂商生产具有录像功能的便携数据终端，相信未来包含这样功能的产品会越来越多。

2 可视电话

把通话者的语音与通话者的视频同步传输一直是电信设备生产商努力的目标，也是移动数据通讯设备用户欢迎的一个功能。由于通信带宽和设备处理能力的限制，最初的尝试是在手机等设备上添加录像和发送功能。通讯的一方先拍摄自己的视频，然后把存储好的一定长度的活动画面传输给通讯的另一方观看。

现在，在通讯数据率提高和设备处理能力增强的情况下，短时间的可视电话实时通讯已经成为可能。当然，支持实时视频的手机还不多。而掌上电脑通过通讯软件和无线网络实现可视通话目前也已经是一种可行的应用。

3 视频游戏

作为一个电子娱乐平台，手机等移动数据终端上搭载的游戏比较简单。俄罗斯方块、贪吃蛇和空间大战等是比较典型的，从其它平台上移植到手机上的电子游戏类型。在有创造力的软件开发商的努力下，我们已经看到了在其他平台上没有的，适合移动数据通讯设备特点的全新的游戏类型。一个典型的例子是加拿大游戏公司开发的GPS游戏。游戏玩家在真实世界的地面上位置的移动反映到游戏屏幕上，把这种游戏称为一个划时代创新也不为过。

另一个由里程碑意义的创造是将移动数据设备的视频摄像功能结合到游戏中。在西门子的Simens SX1手机中，我们可以把摄像头实时拍摄的视频画面作为背景，在它上面玩射击游戏。如图2所示。

图2 用视频摄像头拍摄的实时画面作为场景的手机游戏

（图片来源：姜浩拍摄）

4 视频文件传输和手机电视

手机等移动数字终端的通信都是基于数据通讯网络的，和同样使用数据通讯网络的计算机、数字电视相似，只要有足够的带宽，就可以在这个平台上开展基于数据交换的各种视频业务，其中一项重要业务就是电视业务。

针对便携数据终端，欧洲在其数字电视标准中增加了DVB-H，即数字电视广播——手持设备（Digital Video Broadcasting -- Handhold）标准。根据这种技术，将会发射专门针对手机的无线电视广播信号和建设相关的系统，它和通过移动通讯网络实现电视应用的技术将互相竞争，或者互相补充。

芬兰诺基亚2005年11月发布的“N系列”高性能手机中，机型N92即为全球首款内置移动地面无线数字电视“DVB-H”接收功能的手机。此前诺基亚曾发布过支持DVB-H的机型“Nokia 7710”，但该产品看电视时需要安装选配的接收适配器。

N92配备2.8英寸QVGA显示屏，使用内置调谐器最长可看电视4个小时，还配备电视节目录制和30秒重放等功能。该产品除可接收电视节目以外，还配备有新型Web浏览器“Nokia Web Browser”，可支持最大2GB的存储卡，音乐播放功能也很充实。N92内置200万像素的摄像头，配备无线LAN、蓝牙和USB 2.0接口，使用Symbian OS，平台为诺基亚的“S60 3rd edition”。N92将从2006年中期在欧洲、非洲和亚洲计划启动DVB-H广播电视服务的地区上市。

手机电视是一种新的数字电视形态，我们可以从现有的电视节目采编播体系入手，比较容易地实现这种更具有针对性的服务，为手机应用增加丰富的音频和视频内容。如图3所示。

图3 朝日电视台互联网部的手机电视接收装置

（图片来源：姜浩拍摄）

目前开通手机电视应用还存在一些明显的的障碍。由于手持设备屏幕比较小，画面清晰度和观看效果受到较大限制，能量的消耗也是一个问题，使用手机电视功能，手机中的处理芯片和其他电路在较高的负荷下工作，这会使手机的待机时间明显缩短，影响用户接受这种服务的兴趣。未来采用较小接口的外接交流电源和高容量外接直流电池模块，也不失为一种有效的解决办法。

虽然存在这些技术缺陷，数字移动装置的便携性、数据处理能力和通讯能力都是我们现在使用的电视机所不能比拟的。众多的用户和开发商都对在移动数据平台上的视频应用投入巨大的热情。

目前，北美、日本和欧洲等地区的移动网络运营公司已经在进行手机电视网试验。在开放手机联盟（OMA）的支持下，摩托罗拉、NEC、诺基亚、西门子和索尼-爱立信等都在进行手机电视相关应用的开发。中国移动、中国联通和北广传媒等也在实验手机电视的应用。

五、移动数据平台上视频应用的发展趋势

仅仅在几年之前，我们使用电话的唯一目的还是远程语音交流。当第一台移动电话出现的时候，很少人意识到它除了通话之外，还能实现什么特别的功能。几年来通讯技术发展的事实证明，手机还带给了我们很多新的东西。

l       发送和接收文字短信息。

l       拍照并传送给其他人。

l       随时获得新闻、体育报道和天气预报。

l       与互联网的无线连接。

l       听音乐。

l       观看电视和短片。

除了以上这些新功能，还有很多新的具有较强互动性的应用。利用不同手机提供的硬件和软件，以及无线内容服务商提供的增值服务，我们能获得丰富多彩的体验。

l       用短信猜谜语。

l       通过收发短信获得另一个手机的地理位置。

l       利用短信从电视上点歌，送给亲人或朋友。

l       随时随地可以玩手机上自带的游戏，例如贪食蛇等。

l       和朋友的手机联网，一起玩俄罗斯方块这样的游戏。

l       通过无线网络和不认识的打牌或下棋。

l       利用手机摄像头拍摄的真实场景作为游戏环境，玩射击的游戏。

l       玩高尔夫、赛车和足球这样的体育游戏。

手机的屏幕虽小，但已经能带给我们非常丰富的体验。尽管全世界的人都喜欢使用手机，但一个有意思的现象是，在北美地区，利用手机视频等功能的用户数量远远低于亚洲和欧洲。其原因一方面是由于在美国和加拿大等地区，有线通讯网络覆盖得非常好，可供电话用户的选择非常多，因此选择手机作为通讯工具的人比例不是很高，这就影响了使用手机视频应用的人数；另一方面，交通工具在这里也扮演了非常重要的角色。在地铁和公共汽车上的时间是使用手机进行休闲娱乐的高峰时间。在欧洲和亚洲，其中主要是日本、中国和韩国，公共交通系统非常发达，上下班的时候人们倾向于在公共交通工具中玩手机游戏和进行其他娱乐；而在北美地区，由于大多数人喜欢开车上班和下班，因此利用手机进行娱乐的时间就要少很多。
在欧洲以及日本、中国和韩国，除了有统一的手机通讯标准之外，也有基本一致的手机基础应用平台。例如在欧洲和中国，服务商可以基于同一的GPRS和WAP协议提供各种娱乐；在日本，DoCoMo公司的i-Mode已经成为无线通讯市场上的实际标准。但是在北美地区，网络运营商和服务商一直无法建立一个基本统一的硬件和软件平台标准，因此无法形成足够有效的商业运营模式，这在一定程度上阻碍了其手机娱乐的发展。

亚历山大.贝尔最初发明电话的时候，一定没有想到，电话的最主要用户是妇女和青少年。经过短短几年的发展，我们已经清楚的看到，青少年成为了移动平台各种应用的主要用户。毫无疑问，未来他们也将是手机视频服务的主要消费者。

尽管各种人都使用手机和其他移动终端，但似乎青少年能非常快地理解和灵活地运用它们。北美地区的统计数字表明，手机娱乐的主要消费群的年龄在16岁到24岁之间。这一代的年轻人在成长的过程中看了很多电视，他们已经习惯于视频语言的表述方式，他们喜欢电子设备，喜欢计算机，喜欢MP3随身听，喜欢网络聊天和讨论，热衷于以不见面的方式进行社交。移动终端非常个人化德小屏幕似乎正好适合他们的口味。随着手机市场的细分，有越来越多专门针对女性和青少年的手机面世。为青少年设计的手机有新奇的形状，可以根据使用者的意愿作各种定制。这类手机通常都能用来听音乐和拍照、录像，游戏功能强大，未来也毫无疑问会在视频方面提供更多的功能。

从上面的分析中，我们可以总结出受欢迎的视频应用——包括手机游戏应该具有的基本特征，其中包括：

l       用户界面容易理解和使用。

l       可以用短时间完成一次娱乐。

l       交互性要强，用户能实现某种程度的控制，用户也会更投入其中。

l       利用照相或摄像的功能，把手机主人的图像融入其中，满足每个人的自恋心理。

l       如果游戏或视频短片中有角色，应该仔细设计，或使用其他媒体上现在受欢迎的形象。

l       如果是视频短片，故事要有趣，可以发送给朋友。

l       游戏中应包含目标，用户成功后可以获得奖励。

l       如果是联网游戏，应具有对抗性和竞争性。

六、结语

以正在世界上广泛普及的手机为代表，移动媒体相关的技术正在深刻地改变着我们的生活。实际上，从最早的蜂窝电话到今天的3G手机，它们的发展历史并不长。

第一台蜂窝电话是1979年在美国的芝加哥和日本进行通讯测试的。到今天，全世界已经有约10亿人在使用它。截止2004年5月底，中国拥有2.6亿GSM手机用户，其中中国移动GSM用户数量1.9亿，中国联通GSM用户数量0.7亿，中国的手机网络规模和用户数量已经成为世界第一。
如果不考虑通讯这一要素，我们还看到类似MP4掌上影院这样的移动视频装置正在不断推陈出新，而像PSP这一以掌上游戏为主要诉求的设备也受到普遍的欢迎。各种媒体应用逐渐在“视频”这一高端媒体形态融合，这种高度综合的趋势在历史上不断重演——从各种单一的舞台表演艺术到戏剧，从绘画、摄影到电影，从其他的媒介形态到电视，再进一步综合到互联网——现在它们都汇聚到了我们的掌心。
我们有充分的理由相信，具有高度移动性的视频应用，未来会在兼具数据计算、数据通讯和数据存储功能的技术平台上继续发展，它们将以数据处理能力为根基，不断生长，开花结果。

论文——从数字电视应用现状看三网融合的方向

从数字电视应用现状看三网融合的方向

（作者：姜浩  原文已发表于《广播电视设备与技术杂志2011年第1期》）

中国的广播电视数字化从2003年启动以后，进展非常快。目前，中国中央和省级、计划单列市电台电视台的总体数字化率达到90%以上，地级市电台电视台数字化率平均超过50%，电视制作播出机构已逐步实现了制作和播出的数字化、自动化，基本完成了数字化过渡。在有线电视数字化方面，截至2010年6月底，我国有线数字电视用户已达到7615.6万户。能在短短的几年中取得如此巨大的成就，这让大家对三网融合有了很大的信心。

从用户角度来看，数字电视和原来的模拟电视相比，有不少优点。一方面，数字有线电视的频道数量比模拟有线电视多了不少。这是数字压缩带来的好处，因为有限的带宽获得了更有效地利用；另一方面，各频道的画面质量也比原来好了。当然，这也是因为原来模拟的有线电视网技术、维护、服务水平参差不齐，往往由于干扰和信号衰减，在几十个频道里总有几个频道的画面质量较差。而数字电视仅是在很极端的情况下，画面中才会因为实现纠错，出现马赛克而导致质量下降。此外，数字电视还提供关于节目编排的附加信息，提供点播和自定义节目单设置等等，这些都给用户带来了新的便利。

然而，在数字电视应用中，目前还存在一些明显的问题，这些问题反映了广播电视数字化及三网融合发展的重要问题。

数字电视应用中的现实问题

数字电视进入城市家庭的时间并不长。尝试过数字电视的用户普遍抱怨，数字电视的遥控响应太慢，系统的启动时间也太长。除了液晶平板电视的固有特性之外，这这主要是因为多了一个机顶盒，现在遥控器操控的是机顶盒而不是平板电视屏幕。

在各地有线电视推广的过程中，普遍采用数字电视机顶盒每户免费发放一台的政策。这是保证数字电视推广成功的一个重要关键。但是和原来看电视的情况相比，用户的家里凭空多了一个盒子，这就增加了一些家庭的用电量。尽管机顶盒的耗电量不高，但这会让用户想到一个问题，为什么数字电视的解码器不能内置在平板电视机中呢？就像原来模拟电视的解码器都内置在电视机上一样？

在欧美的电器商场中，新推出的平板电视很多都带有数字电视解码器。用户将数字电视机买回家，一定能联通数字电视网络，无论是接受有线数字电视，还是接受地面无线数字电视。但是在中国，商场里销售的平板电视如果内置数字电视解码器，用户搬回家的话，基本上不可能用得上这部分功能。最后还是拿这台电视机当显示屏使，用它连接数字电视机顶盒的视音频输出才能看到电视节目。这是为什么呢？

因为目前我国各地数字有线电视具体的应用格式不兼容。这是一个非常严重的问题。

中国城市中的数字电视用户主要通过有线网络观看电视节目。中国的有线电视运营商目前超过一千家，每个运营商为独立的经济实体。在有线电视数字化过程中，他们采用各自的技术方案。这导致现在中国数字电视的实际应用中，虽然有行业标准，但却有超过22种不同的条件接收系统，20多种不同的电子节目表，40余种下载器和5种不同的中间件。这意味着，不单单是换一个城市数字电视就可能换一种格式，甚至是在同一个城市里不同的居民小区里，数字有线电视的格式都可能是不一样的。

笔者最近在北京换了住处。在入住小区的旧房子里，笔者从原住处带来的数字电视机顶盒无法使用。这是一个很普通、很典型的案例。在北京，不同的小区里数字机顶盒竟然不通用，不互相兼容。数字电视换一个小区就换一种格式，这应该算得上中国特色了吧？其他国家也是这样实现广播电视数字化的吗？兴许，在全世界数字电视普及的过程中，各种互不兼容的格式，种类最多的，恐怕就是中国了吧？

在中国的很多城市中，数字电视机仍然处于推广和普及阶段，每户居民都能免费领一个数字机顶盒。这个机顶盒很自然地成为该户居民的私有财产，当他们搬家时，一定会把机顶盒带走。在新小区的房子里，用有线电视的射频接口连接上这个机顶盒，往往无法正常使用。而那些住进他们空出来的房子的住户，带来的机顶盒也很可能无法使用。近期搬家到旧的居民小区的住户，只能花钱买一个该小区独有的数字机顶盒使用吗？或者，让他们回去看模拟有线电视？如果小区里还转播模拟的有线电视信号的话？这好像不叫广播电视数字化，应该叫广播电视模拟化吧？

我们有数字机顶盒广播电视行业标准。但这个标准在制定的时候，难道没有人关心更换住所的家庭怎样收看数字电视吗？数字电视推广的速度挺快，但最终普及的结果成了各住宅小区割据的状态。数字电视机顶盒之所以能免费发放，是有巨额的政府财政补贴在里面的。老百姓纳税交的钱，就这么变成有线电视运营商和机顶盒生产厂商分食的肥肉了吗？

一个居民小区采用一种与其他小区不兼容的数字电视格式，数字电视机顶盒无法跨小区实现互操作。广电的数字电视网络自己没有融合，怎么实现三网融合呢？以后你要想按统一标准实现联网，只能是一个小区一个小区与开发商、物业谈判了，这是多高的发展成本呀？

目前，北京已经有部分小区实现了高清晰数字电视的转播，部分市民家庭已经用上了高清电视机顶盒。如果政府能够资助，让居民拿标清数字电视机顶盒以旧换新，换上全市通用、兼容的数字高清机顶盒，在数字电视网络中自己先实现真正的互联互通，现在还来得及吗？

问题的根源是方向不清

广播电视数字化本身是一件好事，但为什么竟然会出现上述严重的问题？在笔者看来，问题的根源在于对数字化的认识。在广播电视专业领域，有很多人认为只要是数字化的都是好的，这造成人们不能从本质上辨别技术发展的真正方向。同样的问题也出现目前被再次热炒的互联网电视上。

互联网电视被认为是三网融合的一种典型应用，谷歌电视、苹果电视、智能电视和被称为IPTV终端的产品都属于这一类。具体来说，就是卖给用户一个类似机顶盒的电器，一头接上互联网接口，另一头接上电视显示屏。这类产品主要基于互联网网站的媒体服务，能够实现一些预先定制的视听娱乐应用，也可以实现上网、看电子书和玩游戏之类的功能。

像谷歌电视这样的产品，代表着新一轮打着电视数字化和智能化旗号的商业推广。但用户是否会因为企业的热切宣传而认可它呢？从用户的角度看，明明原来我自己就可以用联网的电脑，用网络视频直播软件看网上电视，现在要我购买一个新的盒子。这个盒子也许比一台电脑便宜不少，但它也要占用我家的宽带网接口联网，但是只能看看网络视频、听听在线广播、在线音乐之类。虽然使用上简化了，但其综合应用方面远远不如电脑来的自由和丰富。原来家里的宽带网线接上电脑，可以通过安装相应的软件，实现各种媒体应用。如今厂商把这些简化之后，把硬件与软件集成封闭在一个盒子里卖给用户，用户当然会问，这能给我带来什么好处？我为什么要用这个产品呢？

在笔者来看，这种产品不过是像维纳斯计划那样失败产品的翻版。虽然它也是一种数字电视应用，但它是落后的数字化应用，明显与社会需求严重脱节，背离了技术发展的合理方向。数字化变革的趋势，已经不仅仅是单纯的数字化这么简单，而更应该是“数据化”。数据化，意味着采用通用系统，而不是专用系统；意味着采用开放的平台架构，而不是封闭的平台架构；意味着格式的兼容，而不是每个厂商出一种独特的新格式；意味着系统围绕透明的数据进行工作，而不是将用户蒙在鼓里，让用户只能进行傻瓜式的简单操作，无法在需要的时候进行广泛的自定义，以及深入发掘应用的潜能。

互联网是最典型的数据化应用。作为一名互联网的用户，你能想像不同品牌的网卡、网线、网络交换机，在你搬家换了一个小区之后，在新房子里与宽带网接口无法连接吗？这当然不可能！因为它们是数据网络设备，这是其与数字电视设备的根本区别。

在数字化变革逐步深化的阶段，有线电视运营商和电视设备生产商需要跳出传统思维，不能依靠一个地区的垄断经营权坐享太平。在三网融合的具体措施逐步展开的今天，这尤其不合时宜。以互联网为典型代表的数据化是重要的方向。只有那些将自己定位为综合运营商，敢于与移动、电信这些巨头竞争宽带数据网络业务的有线电视业者才有未来。

三网融合的方向应该是数据化

2010年7月1日，国务院批准确定了第一批三网融合试点地区（城市）名单，三网融合试点工作已经正式启动，但很多广播电视行业的从业者们并没有明确发展的方向。

广播电视网络的数字化正在普及，电信网络早已进入数字通信时代。但这些还不够，真正的重大变革在于数据化。通用的、开放的、标准公有的、颗粒化的、兼容的、可扩展的数据化才是真正的未来，也是三网融合的方向。

从技术理念考查，三网融合把互联网看成和广电网、电信网相对等的一种网，这种技术思维与现实有所不符。广电网和电信网是实体网，由具体的终端和线路组成；而互联网本质上是虚拟网，它涵盖的范围要更广。互联网可以依托于广电网和电信网的实体网之上的，也可以基于其他任何数字通讯网络，因为互联网的本意就是网际网络，它能将底层协议不同的数字通讯网络在虚拟层上统一与融合在一起。

计算机互联网是通用网，因为它是数据通讯网，它超越了线路通讯、连续信号流通讯的线性思维，以颗粒化的数据包作为传输的基本单元，包交换是其基本的传输机制。计算机互联网发展的早期，带宽很窄，有人对在网上传声音、打电话的构想嗤之以鼻。现在，高清视频通话都已经有应用，视频点播、视频直播服务也已遍地开花。

在讨论三网融合的业务目标时，很多从业者认为其中一个目标就是要“使得三网从各自独立的专业网络向综合性网络转变”，这一论述本身与现实已经脱节。实际上互联网本身就是综合性网络，在三网融合的实践中，更重要的是要让广电网、电信网融合、转变到通用的数据通讯的方向上来，统一、互联的宽带数据通讯网络才是未来的主流。

广电总局副局长张海涛在讨论三网融合的任务时说，要抓紧组建国家级广播电视网络公司。把广电网连成一个大网，提供通用的数据化服务，这不存在什么重复建设的问题。有冗余、有重复的才有竞争，百姓才有选择权，否则用户只有在垄断的环境中忍受低质量的服务，使用被其他国家淘汰的产品和技术。在用户数据接入领域，广电和电信的竞争即将全面展开。目前在某些地方，这种竞争已经为百姓带来了好处。在起步较早的城市和地区，用户已经能以40元、30元的包月价格获得2M带宽的数据通讯服务，有的地方的有线网络公司更是打出宽带包月低至10元的广告。用户拥有了更多的选择权，这代表了中国社会的真正进步。

广电需要建设和联通国家级的广播电视网络，希望这个网络上承载的功能，不仅仅是传输专用的数字电视信号，更重要的是提供数据通讯服务。下一代广播电视网络应该有独立的国际出口，和足够的出口带宽，否则在出口上受到限制，根本无从形成真正的竞争。

在三网融合的环境下，广播电视要抢占三网融合制高点，需要重视战略性、方向性的问题。在笔者看来，我们最应该做的是搭建宽带数据通讯平台。这是一种开放的平台，用户可以以更低的成本接入互联网，媒体服务企业可以提供数据化的内容。从技术上看，下一代广播电视网络能实现几十兆的数据接入带宽，相应地，目前电信提供的所谓2兆和4兆介入服务往往都有很大的折扣，广电的竞争优势还是存在的。作为广播电视网络运营企业、设备生产制造企业和应用服务企业，如果能抓住三网融合的机遇，抢先提供给用户新的、性价比更高的数据网络接入选择，那就一定能完成创造经济效益和社会效益的历史性跨越。

论文——对严肃游戏核心理论问题的思考

对严肃游戏核心理论问题的思考

(作者：姜浩 原文已发表于“第四届全国教育游戏与虚拟现实学术会议论文集”，人民邮电出版社，2010年8月出版)

摘  要: 本文探讨了近期逐渐受到业界重视的严肃游戏的定义，严肃游戏的分类与严肃游戏的特征等理论问题。文中强调了严肃游戏首先必须是游戏，明确了严肃游戏与功能游戏、教育训练软件等的本质区别。作者认为，对于严肃游戏，在任何时候都不应忽视娱乐性这一核心属性。此外，严肃游戏向社会公共媒介平台发展的趋势也在本文中进行了分析。
关键词: 游戏;严肃游戏;娱乐;功能;价值

    电子游戏作为一种高黏度的娱乐形式，它会大量地消耗人们的时间[20,21].。从电子游戏被发明之初，人们就一直试图提升或拓展电子游戏的价值，寻求其在娱乐之外的意义。近年来，严肃游戏以这一思路为出发点，逐渐发展壮大，形成了电子游戏中一个独立的分枝。

1   政府、公共组织和研究机构视野中的严肃游戏

    严肃游戏近期越来越受到各国政府与各类公共组织的重视。例如，在中国教育部的授权下，一款英语教育游戏软件《PK英语》已经完成了两年研发，并将于2010年在中小学中推广；美国政府则推出了两项基于游戏的“教育改革”举措，一方面建立“游戏图书馆”计划，选择多款优秀的益智游戏加以支持，一方面举行全国范围的视频游戏制作大赛（Stem National Video Game Competition），试图通过选拔优秀的教育游戏进行推广，改善低龄儿童的科学与数学教育；在英国，政府部门交通部委托游戏公司Area/Code开发了一款名为《艾沃安之典》（Code of Everand）的网页游戏。在玩这款幻想风格游戏的过程中，玩家可以掌握大量交通安全知识；除了各国政府之外，学术组织与非政府组织也积极投身严肃游戏之中。在美国科学家联盟（Federation of American Scientists）所推行的“学科技计划”（Learning Technologies Program）的支持下，米兰妮.斯蒂曼和米歇尔.福克斯（Melanie Stegman, Michelle Fox）设计了一款支持细胞生物学学习的教育游戏《免疫攻击》（Immune Attack），该游戏受到了大量中学生的欢迎，它在帮助玩家提高对细胞结构的理解能力方面，起到了明显的作用[1,12].。
    随着游戏产业的蓬勃发展，围绕严肃游戏的理论研究也开始受到中国业界的重视。在2009年12月17日举行的“严肃游戏（北京）创新峰会”上，中国游戏从业者共同探讨了严肃游戏在中国的发展，以及如何围绕严肃游戏拓展游戏市场等问题。实际上，从本世纪初开始，国际游戏理论研究界就已经关注严肃游戏的问题。2004年，“严肃游戏”这一概念在美国被首先提出。在当年举行的“严肃游戏峰会”（Serious Games Summit）上，业界专家对严肃游戏的概念进行了充分的讨论。多数参会者同意严肃游戏一方面将传统游戏的应用领域做了拓展，扩大到人员训练、政策分析、分析模拟、教育教学和健康医疗等方面，一方面应确保为特定个体提供科学原理学习、对异国文化的适应和团队精神的培养的功能。

2   严肃游戏的定义和分类问题

    综合近期国内外理论界对严肃游戏的研究，我们可以初步为严肃游戏作一个定义。我们认为，严肃游戏是能够为玩家带来严肃的、真实的和比较完整的价值的游戏。
严肃游戏首先、仍然也应该是游戏。就像赫依津哈1913年在其关于游戏的经典著作《作为玩家的人（Homo Ludens”Man As Player”）》中所论述的，游戏就是这样的活动，其中的“竞技是一种自发行为，它被限制在一定的时间和空间中来进行，可以自由选择规则，但是选择之后，就要完全按规则来执行。竞技带有一定的目的性，而且其过程中伴随着情感体验，比如愉悦，而且这种感觉不同于‘平常生活’” [15]。
    虽然从广泛意义上说，所有的游戏都是功能性的，它们都能帮助玩家以感官刺激消磨无聊的时间，也能在经历虚拟冒险、克服设定的困难、战胜人工智能角色或其他玩家操纵的对手、聚敛虚拟财物和收集虚拟物品的过程中，实现在虚拟时空中的全新体验。但是，通常的游戏对玩家所提供的价值是零碎的、不全面的。目前的多数游戏形态一般都是玩家反复熟悉模式化的机械操作，在玩家达成目标的过程中，强化其特定的思维模式与行为模式，锻炼其某些较狭窄方面的观察力、反应能力、以及团队协作精神等。而且很明显，这些甚至都不是目前市场上多数游戏被设计时真实的核心诉求，直到被有意识地、基于明确目标开发的严肃游戏出现。
    典型的严肃游戏可以被归纳为知识学习类、技巧训练类、研究模拟类和公益慈善类等类别。知识学习类的如在中国幼儿教育领域颇有影响的《WAWAYAYA开心数学》系列游戏，它着眼于游戏策划与研发者最容易想到的、也有利可图的教育应用，满足知识学习的需求；技巧训练类的严肃游戏像《钢铁野兽》（steelbeasts），玩家在玩这种游戏的时候，实际上相当于操作训练仿真器，能利用它模拟实现多种真实型号坦克的功能；研究模拟类的包括在线游戏《电子城市》（electrocity）等，它可以让玩家尝试管理自己的虚拟小镇和城市，学习规划与建设城镇的知识，了解能源、可持续发展与环境保护的等问题；而公益慈善类的严肃游戏则有联合国联合国粮食计划署的《粮食力量》（Food Force），让玩家与虚拟环境中的团队协作，在全世界范围救助各地区饥饿的人们。此外，像GamesThatGive这样的慈善类严肃游戏的发布者则向玩家宣称，你们玩游戏，我们捐赠，慈善机构获益。它采用向在游戏中投放广告的广告商收费的运营模式，其70%的广告收入会直接捐赠给玩家选择的慈善机构。

3   严肃游戏的特征

    我们从理论上对严肃游戏所进行的考察，主要是围绕游戏作品这一客体本身的。在分析业界专家观点的过程中，我们总结和发展出了严肃游戏的娱乐性、严肃性、系统性和开放性等四个主要特征，其中的娱乐性与系统性在此前的研究中未能得到应有的重视。
3.1   娱乐性
    所有被称为游戏的作品都应具有娱乐性，它们都应该寻求为玩家带来不同于一般意义的情感体验，使玩家获得精神的愉悦。作为“游戏”的定语，“严肃”这一概念所强调的，应该是客观上作品所承载的价值。它不是“娱乐”的对立面， 并不意味着这类游戏从形式到内容应该都是板起面孔说教，否则它将自外于绝大多数玩家人群。严肃游戏不是教学、培训软件，虽然很多严肃游戏可以承载知识传递和能力训练等功能，但与主要基于理性学习的教育软件相比，它们在娱乐性这一关键特征上有本质的区别。
    对严肃游戏娱乐性特征的强调，是基于这样一种原则——即玩游戏是主动的活动，是否参与游戏应该是个体的“自发行为”，是其自愿选择所进行的。真正的游戏，不应基于课堂上所设定的强制性目标，不需要强迫学生运行，而应成为学生学习方法的一个额外的选择，是其所拥有的选项之一。与可能出现的青少年被强行要求玩“所谓的严肃游戏”这一情况相反，在传统上，对于玩游戏这一活动，最典型的情况往往是家长禁止子女、教师禁止学生、企业老板禁止员工和政府主管禁止雇员。严肃游戏之所以应运而生，正是针对这一现象、设法化解这一问题的。严肃游戏应该是一个自由的选择，它致力于将消极的限制，转化为中性的不反对和允许，甚至是积极的支持、鼓励和推动，但不是强迫。而这一切的基础，是要首先确保它们的娱乐性，否则很容易走向事物的反面。
3.2   严肃性
    严肃游戏提供对于玩家具有真实价值的内容，这类游戏在价值层面上体现出严肃性。这一特征使之区别于广告游戏，以及与严肃游戏在部分层面上有所重叠的功能游戏。广告游戏的主要诉求是企业的价值，是为企业盈利服务的，它并不能真正把玩家放在第一位。而功能游戏所服务的主体，既可能是玩游戏的人，也可能是企业或组织，还有可能是政府部门。因此，从游戏的严肃性角度考察，过去被普遍认为属于严肃游戏范畴的《美国陆军》系列，仅可被称为功能游戏，它不是真正的严肃游戏。
    《美国陆军》系列游戏是一款免费的射击游戏，由美国政府投资研发和维护，过去十年中共花费了3280万美元。该游戏致力于诱发和强化玩家对军事战斗的兴趣，熟悉美国陆军在现代战场上军事活动的具体细节，其主要功能是帮助美国军方招募新兵。由于美军的军事基地遍布世界，美国还同时在世界不同地方打两场战争，美军兵员非常紧张。经过美国军方的评估，对于募兵这一工作来说，该游戏被认为比其他任何方式都有效。但该游戏的价值主要体现在为其穷兵黩武、草率的对别国实施野蛮侵略的政府服务上，并不能真正首先体现在玩家个体身上。
3.3   系统性
    严肃游戏致力于为玩家提供系统地进行知识学习、技巧训练和能力培养的虚拟环境。虽然传统意义上的很多游戏——例如受到广泛欢迎的《帝国时代》——也能让玩家接触到一些粗浅的历史知识，但玩家在游戏和文档中对相关的历史所获得的了解，仅仅是浮光掠影，一般是零碎的和片段化的。但是在获得多项奖励的《全球冲突》（Global Conflicts）这样的严肃游戏中，玩家则可以完整、全面地了解世界中发生了什么，掌握现实中各种冲突发生的背景，体会人们的不同处境等；作为技巧训练类的严肃游戏的典型代表，《模拟飞行》与其他飞行类游戏的主要区别，也在其系统性上。为玩家所广泛称道的是，这款游戏的用户手册就像一本厚厚的飞机操作指南。在体验飞行快乐的同时，该游戏的玩家会逐渐熟悉多种型号飞机的操作细节；严肃游戏对玩家在能力培养方面的帮助，主要体现在有针对性地改善其观察力、记忆力、空间理解、逻辑思维与分析综合等方面。观察力是智力活动的基础，提升观察力，可以使玩家变得目光敏锐，善于发现变化，善于捕捉事物的内在联系。记忆力是智力的重要因素之一，提升记忆力有助于提升学习能力。发展空间智慧、把握几何学，有助于提升玩家的形象思维能力，从而进一步促进学习能力的提高。逻辑思维能力的训练则有助于培养探究精神，促使形成完整解决问题等的分析综合能力。
3.4   开放性
    像普通游戏一样，严肃游戏既有针对控制器平台的，也有为电脑平台开发的；既有能运行于单机系统中的，也有基于网络环境的。多平台和开放性确保严肃游戏到达最多的社会个体，服务于更广泛的真实价值。
    严肃游戏使游戏的应用领域获得大幅度的扩展，游戏的主题不仅限于教育教学，其视野要开阔得多，还覆盖了城市规划、社会问题、国际冲突、慈善救助与国家政治等等主题。由于严肃游戏的核心诉求是为玩家提供价值，不像目前多数游戏那样，需要确保销售利润，以尽可能多地向公司股东提供回报。因此，在私营机构认为无法获得盈利的严肃游戏内容领域，政府与各类组织机构可以承担起投资研发与运营的工作。游戏业不再仅仅是赢利性的私营公司驰骋的赛场，而是扩展出了一块新的公共舞台。玩家现在可以访问模拟世界局势的网页游戏《电子共和国》，以及探讨社会组织形式的严肃游戏《民主政治2（democracy 2）》。很明显，这样的作品在原来那种仅有商业游戏在相互竞争的环境中是不可能出现的。
当然，从另一个角度看，严肃游戏的开放性也并不意味着其无法被商业化。相反，商业游戏在研发效率及创新性等方面的优势，也能有力地促进严肃游戏的发展。实际上，从电子游戏产生之初，属于严肃游戏范畴的教育游戏就占据了一个重要的类别，其商业模式已经发展得非常成熟，家长、学校和政府都乐于为儿童与青少年支付费用，让他们在娱乐的过程中学习知识和技能。

4   严肃游戏的发展问题

    常规的商业电子游戏在全世界的发展速度都很快，目前该产业已经高度发达。由于商业游戏的玩家主体是儿童与青少年，在社会上逐渐暴露出一系列问题，严肃游戏由此产生并受到社会的重视。由于兼具娱乐性、严肃性、系统性和开放性等主要特点，严肃游戏的发展前景非常广阔。我们认为，未来要推动严肃游戏不断进步，有必要注意以下几个趋势。
    首先，严肃游戏仍然会与教育紧密，而且这种结合将会更深入和更广泛。严肃游戏不仅会支持传统的学术教育领域，而且会在社会教育、媒介素养教育等领域发挥巨大的作用。例如像“游戏带来改变”（Game For Change)这样的系列免费严肃游戏，其主题覆盖人权、经济、公共政策、贫穷、环境和冲突等，其所面向的玩家不仅限于处于全日制学习阶段的青少年，还包括社会中的每一个公民。
    其次，推出严肃游戏的主体会进一步增多。由于严肃游戏的价值意义，伴随传统游戏经常出现的消极影响和相应的批评，在这里会减弱很多。同时，游戏价值的严肃性并不意味着取消其商业性和娱乐性。因此，更多的社会角色将投入到这一领域中，从政府到学校，从学术科研机构到非政府组织，从私营公司到个人，都可以制作和发布严肃游戏。严肃游戏将会在某种程度上拥有公共媒体的功能，表现出越来越强的媒介特征。严肃游戏运营过程中所产生的大量数据，毫无疑问地将会支持一些对人类社会有重要价值的研究工作，同时也会进一步促进严肃游戏本身的发展。就像人类传播手段的发展，从口头语言、书籍和报纸，到网络博客、图片、音频和视频渐次升级，严肃游戏很可能会成为一个新的公共话语平台，而目前，通向这个平台的大门才刚刚打开。
    此外，严肃游戏对社会生活的广泛介入，将会更多地结合重大社会事件与文化热点。就像现在很多休闲游戏会伴随热门娱乐事件（例如网友开发的向小布什扔鞋子、泰格伍兹被追逐的小游戏等）推出一样，严肃游戏在题材上也会越来越多地关注媒体的议程，包括局部战争、宗教冲突、气候变化、自然灾害与经济危机等全球的和区域性的重大事件。但是和单向传播的主流媒体不同的是，严肃游戏使公众与社会事件之间的互动手段，能够超越网上投票、论坛发帖或发表博客评论文章等现有的常用方法。基于密集的交互形式，应时而生的严肃游戏让玩家能通过虚拟化的介入，主动地揭示和理解事物的实质，在从中体验快乐的同时，还有机会为真实的世界带来正面的影响和积极的改变。

References:
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论文——从影像的生成看电影的数字化

从影像的生成看电影的数字化

（作者：姜浩 原文已发表于《中国动画年鉴2011》）

【内容摘要】       作为电影理论核心的电影本体论，实质上强调了电影是现实世界通过光学镜头形成的映像。这一理论支持了近百年的电影艺术实践活动，但在二十世纪后期受到了数字化的冲击。文中证明数字化给这一核心理论所带来的影响，并不体现在数字摄像机普及等现象之上，因为这些“机器”并没有取消光学镜头映射现实世界的作用和意义。真正动摇电影理论大厦基础的，是电影艺术工作者借助计算机直接创造的虚拟世界的映像。文中明确了合成与生成的区别，指出纯粹在计算机中生成的影像——虚拟世界映像对电影理论的发展具有重要价值。现实世界通过光学镜头映射形成的影像，从虚拟世界直接映射生成的影像，以及两类影像的合成混合，上述三种影像对应了当前电影艺术实践的三种代表性形态。基于对这一现象的总结和思考，本文对传统的电影本体论进行了新的扩展。

【关键词】    电影本体论；光学镜头映像；现实空间；虚拟空间；生成；合成

电影正处于一个巨大变革的进程中。没有人会怀疑，发端于二十世纪后期的这一变革是新技术——更准确地说是“数字化”所带来的。电影理论界将1976年乔治卢卡斯创作和制作的《星球大战》，看成电影业数字化的开端^①。从那时开始，在超过三十年的电影新技术实践之后，人们注意到，由于数字化在电影工业领域的广泛应用，影院中出现了越来越多电脑制作的全动画电影、全三维的立体电影，银幕上呈现大量前所未有的壮观特效。和数字技术变革发生之前不同的是，今天我们在影院里，既可以看到真人演员置身于虚拟场景中的表演，又可以欣赏动画角色在真实环境中与真人演员的互动。除了这些令人目眩神迷的银幕现象之外，电影的创作、生产、发行、传播和放映方式也在发生深刻的变化。从二十世纪九十年代开始，电影理论的研究者就已经密切关注这些变化，试图从不同角度探讨其中的重要问题。但在这些理论分析中，多数仅是简单地把数字化与电影业的革新笼统地联系在一起讨论。少数研究者意识到，现在需要对电影本体论进行重新思考。但对于到底如何建构新的电影本体论，这些论述中或者认为需要彻底颠覆，或者语焉不详，无法给出既能反映电影艺术实践的新的现实，又能沿袭传统理论逻辑的科学解释。

一、传统的电影本体论与现实世界的映像

电影本体论关注电影的本源和本性问题。在十九世纪末二十世纪初，摄影和电影作为当时给艺术领域带来巨大变革的新技术应用，受到了理论界的关注。其中最重要的观点来自本雅明、安德烈·巴赞和克拉考尔等的论述。本雅明认为摄影和电影的本性是复制性，是极为真实的复制。在他著于1936年的《技术复制时代的艺术作品》一文中，在将摄影艺术与绘画艺术相比较之后，本雅明指出了摄影和电影的机械复制本质，这种具有高度客观性的复制超越了富于人工性和主观性的绘画^②；1960年，克拉考尔在其著作《电影的本性》一书中，强调电影按其本性来说是照相的外延。就像该书的副标题所断言的，他从客观纪实性的角度强调“电影是物质现实的复原”^③；而在其之前的1945年，安德烈•巴赞已经提出了类似的观点。在《摄影影像的本体论》一文中，安德烈•巴赞讨论了照相术和电影对传统的绘画艺术的巨大冲击，他指出，“摄影与绘画不同，它的独特性在于其本质上的客观性。况且，作为摄影机眼睛的一组透镜代替了人的眼睛，而它们的名称就叫‘objectif’。”^④

传统的电影本体论主要来源于上述学者的重要理论贡献，该理论即著名的电影的“摄影影像本体论”，也被称为“电影的技术本体论”。这一理论的核心，是指出电影不再像绘画那样完全由人（画家）人工主导，而是主要依靠技术、依靠机械，将现实映射为具有高度真实感的影像。即“外部世界的影像第一次按照严格的决定论自动生成，不需人加以干预、参与创造”^⑤这种映射的关键是光学镜头。在电影发展的一百多年和电视发展的近百年时间里，几乎所有的影视作品都是影视工作者使用电影摄影机或电视摄像机拍摄和制作出来的。其中的每一个场景，每一个画面都是现实物质世界中的人和景物通过光学镜头实现的映像，是现实世界的光和影的记录。十五世纪透视画法的发明，是现实空间映像的起点；达.芬奇在1515年设计的暗匣，是摄影术的前身；十九世纪末二十世纪初电影和电视的发明，则在时间要素的利用方面将对现实世界的映像推向极致。一直以来，在电影和电视的创作过程中，无论选取的场景是外拍的实景，还是布景师搭建的小镇街道，或是演播室中用木材、泡沫和颜料构筑的环境，它们都是通过光学镜头被成像和记录的内容。现实空间、现实的物质世界是这些影视作品表现素材的来源，无论该影片是致力于写实的现实主义风格的作品，还是设法表现奇异幻想的表现主义电影。因此，传统的电影本体论（或者说电影的摄影本体论、电影的技术本体论）可以简单地被表述为：电影是现实世界通过光学镜头实现的映像。

进入数字时代之后，典型的影视创作工具——数字摄像机、数码照像机仍然依靠光学镜头成像，传统的电影本体论在它们身上仍然适用，因为光学镜头对现实世界的映像作用并未被取消。此外，可能许多数字化的顶礼膜拜者没有注意到，在数字摄像机和数码照相机中，记录光学镜头影像的最初信号仍然是模拟电信号，它只是在机器里初步成像后的处理过程中被很快转换为数字电信号，并被记录为0和1的数字比特。与此相似，在摄像机之外利用数字化的转换技术，也可以将原来用胶片拍摄的电影作品数字化，可以将原来用模拟摄像机拍摄的电视节目素材数字化，并且在计算机中实现比以往更自由的处理。很明显，虽然这些数字化的加工方法手段众多，而且其效果令人眼花缭乱，它们仍然与传统的电影胶片暗房处理，以及模拟电设备所支持的电视节目后期处理在本质上没有什么不同，而且它们所处理的材料都是光学镜头实现的、来源于现实世界的映像。因此，要刷新电影理论的根基，拍摄设备的数字化并不是关键，无论原来的电影胶片摄影机和模拟电路的摄像机是否被更新成了数字电影摄影机、数字高清电视摄像机，或者是DV摄像机、带有视频拍摄功能的数码照像机，甚至手机和数字视频安防监控设备、电脑摄像头；无论摄影机、摄像机中的记录介质是否从胶片与模拟录像带，被换成了数字磁带、蓝光光盘、存储硬盘还是半导体存储卡，都无法挑战传统的电影摄影本体论的地位。电影创作与制作的“无胶片化”是一个巨大的进步，但这只是将模拟信号转换为数字信号的最基本的数字化，它并未取消电影是通过光学镜头将现实世界映射为影像的实质，电影本体论并不需要因为上述数字化的革新作出修正。真正冲击电影理论根基的，实际上是虚拟世界的映像，这是更深入的数字化变革的产物。

二、虚拟世界的映像与合成的影像

虚拟空间（即Cyber Space）是人们在计算机中、网络上设计创造出的空间，它与现实空间相对应，虚拟空间中的世界就是虚拟世界，它区别于我们置身其中的现实物质世界。不通过光学镜头，直接由虚拟空间映射获得的影像被称为CGI（Computer Generated Images）——计算机生成的影像。过去在业界，CG的含义过多地被理解为Computer Graphics，即计算机图形。实际上，对应于这一术语的更重要概念是Computer Generated，即“计算机生成的”。纯粹在计算机中通过运算生成的影像与利用光学镜头通过映射生成的影像是真正的对立物。在电影发展的历史中，只有当1995年完全借助计算机生成的动画电影《玩具总动员》的出现，才最终宣告了一个新时代的真正到来。从那时开始，整部影院电影中的所有影像，都可以完全不用通过光学透镜映射现实世界的场景实现，而是可以从虚拟世界直接映射获得。“随着数字技术对影像生成方式的革命性改变，影像不再是一个简单的摹本，而是在电脑与人脑的直接关联下有了自己的生命和动力”^⑥基于虚拟空间映像的全长度影片的出现提醒我们，电影已经不再仅仅是以机械为主实现的复制或“现实世界的复原”，传统的电影本体论到了需要更新的时候了。

除了纯粹来源于虚拟世界的映像之外，新的电影理论需要关注的对象还有合成的影像，即现实空间映像与虚拟空间映像二者相互混合而成的混合影像。诸多将实拍演员表演与CG角色、CG场景天衣无缝融合的数字特效大片即属于这一范畴。这些作品充分体现了现代电影工作者对乔治•梅里埃在电影领域中所建立的表现主义传统的传承与创新。数字化时代到来之前，在延续了乔治•梅里埃表现主义风格的奇观电影中，无论是运用光影、布景、道具，还是服装、化妆和其他电影美术手段，用于影像混合的素材来源，仍然是现实世界的映像。而在当今的数字合成影片中，这种局限已经被轻易地超越，因为很多用于合成的关键画面素材已经不再需要通过光学镜头映射生成。

电影中数字技术的应用是从简单到复杂逐步推进的。因此，电影创作和制作中较早的革新体现在往实拍的影片中插入虚拟空间映像的CG片段，或者在部分镜头中局部区域合成上CG画面元素。例如在被认为是最早应用了数字技术的电影《星球大战》中，当准备战斗的飞行员了解死星的构造时，影片中即出现了死星的CG矢量图形仿真画面。电影理论的研究者敏锐地关注到这一现象，并指出这种影像“在视觉表象上具有客观世界物质现实的外观，但实际上确实人工合成的，它是一个关于现实的全新版本——一个假现实，一个虚拟的现实”^⑦。电影理论研究者注意到了新的电影影像与旧的电影影像有本质的不同，但不幸的是，他们将合成的影像与纯粹的虚拟映像（即直接由计算机生成的影像）混为一谈了^⑧。

其实，早在数字技术出现之前，通过合成技术实现的电影画面已经被尝试过了。作为电影业的先驱，乔治•梅里埃早在二十世纪初就尝试了将不同来源的影像加以合成。他开创了利用停机再拍技术和各种暗房技术，将不同时间、在不同场景中实际拍摄的画面元素相混合实现合成影像，当然，这种合成中利用的素材仍然是光学镜头对现实世界的映像。将光学镜头映像与非光学镜头映像进行混合的尝试，也是从二十世纪初电影诞生不久就开始了。在1903年，鲍特首次在黑白影片《火车大劫案》中，使用对胶片进行手工染色的方法，制作了开枪时枪口喷出的红色火光；1905年，乔治•梅里埃则利用手绘的方法，在黑白电影《从巴黎到蒙特卡罗只用两小时》中增加了颜色^⑨；类似的技术也出现在“1903到1904年之间，百代还发明了一套严密设计的工作系统，即用手制模板把颜色印在影片的拷贝上。”^⑩这实际上是对“一切电影影像都来源于摄影机（即光学镜头映射）”这一基本理念的最早的突破性尝试。在电影历史上第一次，画面中的部分表现元素不再是来自光学镜头的映像，因为电影制作者已经开始直接在胶片上绘制，虽然“这种手绘着色方法大多在一些戏法影片中使用，或是用来展现花朵和衣着高贵的妇女。”由于在16毫米和35毫米电影胶片的方寸之地上施展困难，且逐格画面的处理耗费大量人力和物力，这种混合光学镜头映像与非光学镜头映像的合成技术未能长期延续并获得普及。直到二十世纪后期数字化的变革来临，架构于现代计算技术、通讯技术和存储技术之上的虚拟世界崭露雏形，借助计算机系统实现的高质量、高效率数字影像合成才渐成滥觞。

三、电影新本体论与创造性的回归

在电影新本体论看来，电影是光学镜头实现的现实世界的映像、直接形成的虚拟世界的映像以及二者混合得到的影像。这一新理论并非是对传统电影本体论的全面颠覆，而是对它的扩展。

首先，在当前三类典型的电影艺术实践形态中，真人实景拍摄创作的电影对应于传统的电影摄影本体论。由于数字技术的进步，数字摄像机和具有高质量视频拍摄功能的数码照像机、手机广泛普及，这类借助“机械复制”或着说“光学镜头映射”实现的电影作品不仅没有减少，反而空前地丰富。数字拍摄实现的画面质量越来越高，成本越来越低，记录设备也变得更加便携。相应地，每个人都能方便地把自己拍摄的内容转入计算机中处理，每个人都能获得强大的计算机非线性编辑软件与其他处理软件，并经过简单地学习掌握数字影视制作方法。而在另一方面，纯粹的计算机动画电影虽然发展势头惊人，但其每年在影院中上映的数量占所有电影的比例仍然微乎其微。

其次，电影艺术家在实现纯粹虚拟世界映像的过程中，仍然大量参照我们生活其中非常熟悉的现实世界的空间关系，遵循现实空间的光影、透视、比例和遮挡等物理规律。在创作和制作全计算机动画影片的时候，其最终成像的步骤毫无例外都是“渲染”，而“渲染”正是利用与现实摄像机有相似的快门速度、光圈、镜头焦距、ISO值和视域角等参数的虚拟摄像机，对虚拟空间中的动画场景和动画角色进行虚拟拍摄获得影像，并融入了动画特有的夸张和变形等等艺术创造。

最后，与纯粹的计算机动画影片每年数量稀少不同的是，充斥了大量数字合成与数字特效片段的CG加实拍的电影作品则不断涌现，它们真正在影院中构筑了波澜壮阔的现代电影奇观。从《深渊》、《侏罗纪公园》到《指环王》，从《阿甘正传》、《终结者》到《黑客帝国》，以及在2009年至2010年之交引发全球观影狂潮的《阿凡达》，前所未见的合成影像令全世界的观众都叹为观止。也正是这类数字合成电影作品的流行，才使电影理论家们对传统的电影复制现实的纪实本性发生了怀疑，认为需要彻底颠覆安德烈•巴赞的电影“纪实美学”，代之以电影的“效果美学”^⑪。

从更深入的角度观察，长久以来电影理论界对电影客观性、纪实性的信奉，其实来自基于光学镜头映像的传统电影本体论。对电影新本体论的重新思考，实际上让我们看到人的创造性的回归。在传统的电影本体论中，艺术作品的完成主要依靠机械复制、光学镜头映射，“摄影师的个性知识在选择拍摄对象、确定拍摄角度和对现象的解释中表现出来。这种个性在最终的作品中无论表露得多么明显，它与画家表现在绘画中的个性也不能相提并论”。这种对人的主观能动性的抑制是由当时的技术条件所决定的。因为无论画家绘制的人和景物如何逼真，仍然无法与光学镜头映射所生成的影像相提并论，更别提效率了。电影摄影机每秒能实现24格逼真的画面，这种效率是人工方式的绘画所望尘莫及的。光学镜头实现现实世界映像的模式延续了近百年，直到数字化的大潮来临，以及数字化变革深入到虚拟世界的广泛营造阶段，这种状况才开始发生变化。

如今的电影院既放映由制作人员纯粹在虚拟空间中设计，完全不需要经过光学镜头实现映像的全电脑动画影片；又有越来越多的电影作品包含来自虚拟空间映像和光学镜头映像合成得到的画面。呈现在观众眼前的很大一部分银幕影像的来源，是电脑动画师、特效制作师、绘景师和调色师的主观创作，是具有高度主观性的艺术作品。电影的创作者与制作者不仅能像以往一样在镜头单元上工作，还能对每一帧画面、每帧复合画面中的每一个独立图层进行处理，甚至可以精细地绘制和修饰画面中的每一个像素。当安德烈•巴赞强调电影的客观性时，他指出“一切艺术都是以人的参与为基础的，唯独在摄影中，我们有了不让人介入的特权。” ^⑫他一定没有想到，在数字化蓬勃推进的今天，人的参与、人的主观能动性和人的创造性借助新技术得以复归，光学镜头主导一切电影影像的时代已经一去不复返了。

注释：

① 王佳泉：《电影——一个存在主义的文本》，《北华大学学报（社会科学版）》，2002年第4期。

② [德]瓦尔特•本雅明：《技术复制时代的艺术作品》，浙江文艺出版社，2005年1月。

③ [德]齐格弗里德•克拉考尔：《电影的本性》，邵牧君译，江苏教育出版社，2006年6月。

④⑤⑫ [法]安德烈•巴赞：《电影是什么》，江苏教育出版社，2005年5月。

⑥ 秦翼：《数字技术带来的电影映像观念的变化》，《新疆艺术学院学报》，2004年第3期。

⑦ 陈犀禾：《虚拟现实主义和后电影理论》，《当代电影》，2001年第2期。

⑧ 宫春洁，梁岩：《数字技术背景下对电影影像本体论的再思考》，《电影文学》，2010年第1期。

⑨ 郝冰：《影视特技制作》，中国电影出版社，2008年3月。

⑩ [美]克莉丝汀•汤普森，大卫•波德维尔：《世界电影史》，北京大学出版社，2004年1月。

⑪ 虞吉：《电影的奇观本性──从梅里爱到美国科幻电影的理论启示》，《当代电影》，1998年第5期。

⑬ 韩婷婷：《将被改写的电影艺术史—数字技术引发的几点思考》，《新疆艺术学院学报》，2007年9月第5卷第3期。

⑭ 陈犀禾：《虚拟现实主义和后电影理论——数字时代的电影制作和电影观念》，《当代电影》，2001年第2期。

⑮ 郝冰：《理论回归——对电影成像技术的再认识》，《北京电影学院学报》，2002年第3期。

⑯ 梁国伟：《跨越时空的影像交流：数字电影的媒介形态》，商务印书馆，2007年4月。