作者:邓雅琪
在远程通信技术高度普及的当下,视频交流已成为教育、医疗、办公等多个领域的重要沟通手段。然而,尽管清晰度和传输速率不断提升,人与人之间真实注视感的缺失仍是制约远程交互体验的关键因素之一。传统视频系统中,由于摄像头与屏幕位置的天然错位,用户即便正对屏幕,也难以与对方实现真正意义上的“眼神接触”,由此产生的“交互脱感”在一定程度上削弱了远程沟通的真实感与信任基础。
针对上述行业长期存在的技术瓶颈,北京信息职业技术学院的石俊峰在2024年第九届国际计算与通信系统大会(ICCCS 2024)上,提出了一套面向实时多媒体场景的自由视点眼神还原系统,题为《Eye-Contact Realization Techniques for Improved Real Time Multimedia Experiences》。该研究从多视角图像采集出发,系统集成眼神特征提取、多摄像头图像对齐与同步、自由视角合成等多项关键技术,为解决远程交流中的“缺乏注视感”问题提供了工程化路径。
石俊峰团队设计的系统架构主要包括三部分:多摄像头视频采集与同步模块、基于眼神特征的视角选择与图像重构模块、以及与现有通信协议兼容的视频压缩与传输模块。系统通过在用户端部署多个摄像头,获取不同角度的实时视频画面,并同步对视频帧进行时空校准。随后,系统运用图像处理算法识别用户眼神角度、注视方向、面部姿态等关键参数,结合摄像头空间位置计算最优“注视视角”,并以此为基础完成单视角输出图像的合成。
在眼神识别与图像重构过程中,该系统引入了MPEG-4面部与身体动画(FBA)标准,以实现高精度的面部特征提取与还原,进而提升视角选择的准确性和输出画面的自然度。相较于传统多视角视频系统的多路编码方案,石俊峰所提出的方案在图像合成后统一编码为单路信号,仅需兼容H.264或VP8等主流视频编码格式即可传输使用,显著降低了带宽需求与系统复杂度,具备较强的工程实用性与部署灵活性。
从技术应用的角度看,该成果在多个远程交互场景中具有广泛的推广潜力。在远程教育领域,真实的眼神交流可增强师生互动性,提高课堂注意力;在远程医疗与心理咨询中,更真实的视线感知有助于建立医患间的信任关系;在政务办公、司法审理、商业会议等领域,视线对齐所带来的“面对面”体验也可优化沟通效率,提升表达准确性与接受度。此外,该技术同样适用于数字人交互、虚拟助手与智能客服等新兴应用,未来有望作为底层视觉交互模块嵌入更多AI终端产品中。
当前,国际主流远程通信平台对视角问题的解决多停留在“摄像头位置优化”或“头像注视方向微调”等层面,尚缺乏从视频系统结构出发进行根本性解决的技术路径。石俊峰的研究首次将“多摄像-眼神识别-自由视点重构”系统性整合,并在技术实现层面提出完整模块化方案,体现了通信与人机交互融合方向上的前瞻性探索。
作为长期从事通信系统研发的工程技术人员,石俊峰在智能通信、无线能量传输、区块链网络结构等方向已取得多项专利授权和软件著作权成果,其科研工作注重理论创新与实际场景融合并重。除本次自由视角视频系统研究外,他还在ICCCS 2024会议同期发表了《A Topology of Wireless Charging based on Block Chain》《Excellent Performance and Highly Reliable a-IGZO TFTs with the Top Gate Self-Align Structure》等论文,涵盖边缘计算能源系统与先进集成电路材料研究,进一步显示出其跨领域融合与工程系统设计能力。
未来,随着远程通信场景对沉浸感和情感表达要求的不断提升,具备“眼神对齐”能力的通信系统有望成为新一代交互平台的标配。石俊峰此次提出的自由视点视频交互方案,为通信系统的感知层升级提供了切实可行的工程样本,也为提升远程交流的人性化体验、构建更加可信任的数字连接体系,奠定了坚实的技术基础。