多媒体技术在电子商务中的应用.doc

沈燕 (南京大学信息管理系江苏210093)任晓健 (南京理工大学信息档案中心江苏210094)多媒体技术在电子商务中的应用摘 要 : 多媒体技术与电子商务的结合已成为电子商务发展的必然趋势 。本文主要从商品查询 、网上 交易这两个方面分析我国电子商务发展的现状及存在的问题 , 并讨论如何把电子商务与多媒体技术结合起 来实现全方位 、动态的商务活动 。关键词 : 多媒体技术 ; 电子商务 ; 信息检索/ 基于内容检索Abstract : The combination of multimedia technology with electronic commerce has become a tendency of thedevelopment of electronic commerce . This paper analyzes the present situation of China in developing electronic commerce and the problems existing in this field from the aspects of commodity inquiry and network trade , and discusses how to combine multimedia technology with electronic commerce so as to realize full2aspect dynamic commercial transactions.Key words : multimedia technology ; electronic commerce ; information retrieval/ content2based retrieval电子商务是指在计算机与通信网络基础上 , 利用电子媒介实现商业交换和行政行业直接化的过程 。它是 20 世 纪 90 年代初在欧美兴起的一种全新的商业交易模式 , 它实现了交易的无纸化 、高效化 、自动化 , 从而最大限度地将基于物质形态的传统迂回经济转变成了基于比特形态的 直接经济1 。进入 21 世纪 , 全球电子商务迅猛发展 , 我 国的电子商务也初具规模 。网上商城 、网上交易市场等商 务应用初见端倪 。但我们必须清楚地看到 , 我国电子商务 的发展还存在着很多问题 。特别是在电子商务网站系统的 构建方面 , 网站提供的交易信息与消费者具有的消费欲望 之间有很大差距 ; “图片 + 文本”的介绍宣传形式缺乏互动性 , 对消费者来讲无乐趣可言2 。为使电子商务真正成为 21 世纪消费者的选择 , 我们 必须把电子商务与多媒体技术结合起来 。多媒体技术是计 算机交互式地处理文字 、图像 、音频 、视频等多媒体信息 的一种技术 , 它具有实时性 、交互性的显著特点3 。电子商务运作过程包括商品查询 、网上交易 、商品配 送三个主要环节 , 其中前两个环节都是在网上完成 。目前 , 商家网站一般提供两种途径方便用户查询所要的商品 : 一是浏览式 , 按类别列出各种商品信息 , 让户通过浏览各种商品信息后最终选定自己最满意的商品二是检索式 , 提供商品名称 、类 别 等 关 键 词 查 找 匹 配品 。不管用户采用何种方式进行查询 , 最终得到的一般是关于商品名称 、类别 、图片 、价格 、生产厂家等信息这在一定程度上使用户对商品有了一个基本了解 。但这基于文本的查询系统存在着以下缺陷 : 系统提供的商 信息与商品类型单一 , “文本 + 图片”的形式不能给用 一种身临其境的感觉 , 难以激起消费者的购买欲望2 ; 基于文本内容的检索不能使用户凭借对某一商品的模糊 象检索出相关的商品信息 ; 在构造系统数据库方面 ,人工对每一商品图片进行主题标引 , 工作繁琐 , 不能适 大量实时新资料的出现 ; 人工注释无法解决内容描述 主观性4 , 难以描述蕴藏在多媒体中的丰富内容 , 不能 应音频 、视频等多媒体作品的网上检索 。针对上述缺陷 , 笔者认为 , 除了宣传商品对实现声 与文本结合 , 动画与视频配合外 , 解决问题的关键是要 进网站的查询系统 , 采用一种新型的不依赖于传统文本 息的多媒体信息检索技术 。112 基于视觉内容的图片/ 影视检索基于视觉内容的图片/ 影视检索技术是一种重要的 媒体信息处理技术 , 用户通过它可以自然地从数据库中 取所需要内容的图像或图像序列5 。这种多媒体信息的 理技术是图像学的一个重要研究课题 , 同样适用于我们 电子商务中对商品图片的查询检索 。随着多媒体技术的 2151商品查询111 基于文本内容的商品检索在电子商务中 , 买方主要通过访问商家的网站查询所 需要的商品 。网站是商家塑造企业形象 、宣传企业文化 、 展示商品信息的一条重要途径 。特别是网站的查询系统 , 担当着宣传者的重要角色 , 其形像性 、直观性 、交互性直 接影响到商品的网上销售 。益成熟 , 电子商务的内容不再只局限于传统商品的网上销容的视频检索不再是简单的特征提取问题 , 必须首先对其售 , 还包括多媒体作品的网上交易 (这里的多媒体作品包括 Flash 动画 、平面设计 、音频 、视频等数字作品) 。11211 基于内容的商品图片检索 基于内容的商品图片 检索系 统 由 索 引 、查 询 、检 索 三 大 模 块 组 成 。如 图 1 所 示5 6 。进行预处 理 , 使 之 转 化 为 结 构 化 的 数 据 存 储 于 数 据 库中7。视频处理过程如图 2 所示9 。图 2 视频处理过程镜头是视频数据的基本单元 , 通过镜头边界检测 , 把 视频自动分割成镜头 , 以作为基本的索引单元 ; 代表帧是 反映一个镜头主要内容的关键图像帧 , 视 频 分 割 成 镜 头 后 , 从每个镜头中选取代表帧来提取颜色 、形状 、纹理等 静态特征 , 这与基于内容的图片检索系统中的特征提取相 类似 ; 对于由一系列帧组成的镜头 , 可自动提取摄像机操 作 、主体目标运动等动态特征9 。把提取的静态 、动态特 征入库 , 便形成视频的特征空间 。所有这些工作都是由计 算机自动完成 , 并不需要人工参与 。这样 , 用户在检索所需的影片时 , 可通过目标特征说 明或给出可视实例来查询 , 大大增强了影 片 检 索 的 直 观 性 。而且 , 在检索到关键帧后 , 还可以利用播放来观看它 所代表的视频片断 , 从而真正感受到影片的效果 ; 也可以 将运动特征和静态特征结合起来查询 , 检索出动态特征相 似但静态特征不同的镜头9 。所有的查询过程可以迭代 , 通过人机交互 , 反馈用户的 要 求 , 从 而 获 得 更 满 意 的 结 果 。由上所述 , 单纯的基于文本的检索系统不能很好地适 应电子商务发展的需要 , 基于文本的检索与基于内容的检 索相结合能使各种商品的浏览 、检索更加互动 , 网站的信 息发布更加形象化 、多样化 。图 、文 、声并茂的电子商务 交易平台能吸引那些仅仅是上网冲浪的浏览者 , 留住每位 网站的匆匆过客 , 从而真正达到网络交易的目的 。图 1 基于内容的商品图片检索系统1) 索引模块 。通过 “特征提取”, 将原始的非结构化 的图片转换为抽象的结构化的图片 。所谓特征提取 , 即通 过分析商品图片的视觉特征 , 如颜色 、纹理 、形状 、空间 关系 等 , 自 动 建 立 特 征 索 引 并 存 储 于 多 媒 体 数 据 库中7 ,8。这是基于内容的商品图片检索的基础和关键 。2) 查询模块 。通过 “特征提取”将用户的查询要求转换为系统可以识别的条件 。3) 检索模块 。通过 “特征匹配”将满足特征条件的 商品图片反馈给用户 。通过 “结果验证”获取用户的反馈信息 , 修正查询条件进行下一轮匹配5 。由此可见 , 基于内容的商品图片检索并不需要人工标 引 , 颜色 、纹理 、形状等视觉特征都是自动提取和识别 , 从而避免了繁琐的人工注释工作 。用户只要对某一商品图片的特征有一模糊印象 , 就可在多媒体数据库中查找出所需的商品信息 , 大大增强了查询系统的交互性 。而且 , 多 媒体数据库自动索引 , 解决了图片 、平面设计等海量多媒体作品的查询检索问题 , 丰富了网上交易的商品类型 。11212 基于内容的影视视频检索 目前 , 影视作品的网 上交易日益普遍 , 但影视作品的检索仍然是基于片名 、导 演等文本信息的检索 , 这使影视商品与普通商品和静态图 片一样 “无声无息”, 用户很难真正地感受到影片的效果 。 基于内容的图片检索系统成功地实现了对静态商品图片的 特征查询 , 但影视视频是时域上连续的动态图像序列 , 其特点是数据量大和信息量大 。这就需要一种新的系统来实网上交易网上交易是连接客户和商家的中心环节 。当用户选定2满意的商品后 , 即可通过银行等金融机构进行网上支付 。实现电子商务的关键是要保证网上交易的安全性 , 即保证通过网络的电子交易与传统的交易方式一样安全可靠10 。其安全性主要体现在以下两个方面 : 身份的真实性与不可抵赖性 ; 信息的保密性和完整性 。211 身份的真实性与不可抵赖性21111 身份认证 身份的真实性 , 即确保发送者的真实到过信息11 。即通常所说的用户认证 , 这是保证电子商务顺利进行的关键 。目前 , 常用的处理技术是通过加密/ 解密 、数字签名 等算法进行身份认证 , 依赖某个可信赖的机构 ( 如 CA 认 证中心) 发放证书 , 双方交换信息之前通过认证中心获取 对方的证书 , 并以此识别对方 。1997 年由Visa 、MasterCard 等联合推出的 SET 规范为在因特网上进行安全的电子商务 提供了一个开放的标准12 。从理论上说 , 这些安全技术基本上能满足电子商务中 的安全需求 , 然而在实践中 , 随着电子商务的不断发展 , 各种安全隐患不断增加 , 敏感性信息泄密等事件时有发生 并呈上升趋势 。而且 , 各种加密/ 解密算法本身存在着一 些缺点 , 有人曾成功破译了 16 次迭代的 DES 算法13 。这 些问题极大地阻碍了电子商务的进一步发展 。为了最大限 度地解决非法用户进入系统的问题 , 笔者认为可以利用多 媒体技术 , 开发一个基于语音识别的用户认证系统 。21112 基于语音识别的用户认证系统 语音与人脸 、指 纹等生理特征一样 , 是标识人物身份的最 有 效 的 方 法 之 一 。但由于因特网在数据输入 、传输及处理过程中的特殊 性 , 其他方法很难应用于因特网上用户认证的安全应用系 统中 。而对语音而言 , 由于在网络中传输的是提取的语音 特征数据 (见图 3) , 再经过加密后 , 即使这些特征数据 被非法截获并解密 , 也很难恢复出原来的语音数据 , 所以 其安全性相对于其他加/ 解密算法要高得多 。并且 , 随着 移动通信的迅速发展 , 移动电话入网的用户越来越多 , 而 移动电话最主要的数据输入方式是语音输入 。因此 , 适应 市场需要 , 开发一个基于语音识别的用户认证系统是非常 必要的 。图 5 用户密码验证过程示意图由于语音识别不能保证 100 %的准确率 , 图中虚线 示在用户语音识别不能得到正确结果时忽略语音识别 理 , 直接采 用 文 本 比 较 的 处 理 ( 具 体 情 况 请 参 见 文14 ) 。这种采用两种特征验证的方法来拒绝非法用户 入的冗余认证系统有很强的安全性 。一旦用户需要获取入系统的权限 , 该用户的语音特征和其密码就会被这个 统所识别并授权 。即便有非授权用户能够获取一个系统权用户的语音样例 , 没有该用户的密码也同样不能进入统 。可见 , 基于语音识别的认证系统在安全性方面要比 他加/ 解密算法和安全协议高得多 , 在人们对网上交易 安全性问题日益关注的今天 , 语音识别技术的应用将为 决电子商务的安全性问题提供一个新的途径 。212 信息的保密性和完整性21211 安全协议的局限性 信息的保密性和完整性是 信息的发送和接收是在安全 、保密的通道进行 , 第三方法获取或篡改信息 ; 接受方获得的信息与发送方发送的 息具有完整一致性11 。为实现上述要求 , 各电子商务 站普遍采用了 SSL 协议 、SEL 协议和 SET 协议 , 从而保 了网上交易信息传输的完整性 。但是 , 当前的安全协议并不适合于验证多媒体信息真实性15 。因为传统的认证算法是一种严格认证 , 即 送的信息与接受的信息只要有一个比特的差异 , 算法就判定接受的信息是不真实的 。而对多媒体信息而言 , 由 其冗余度较高 , 在实际应用中经常需要在不改变内容的提下对比特流进行压缩处理以节省传输带宽和存储空间图 3 语音识别系统目前 , 已经有人尝试着把语音识别技术应用于电子商 务的用户认证系统中14 , 在 J 2 EE 平台上设计并实现了一 个基于语音识别的用户认证系统 。该系统采用两种特征验 证的方法来拒绝非法用户进入系统 : 用户身份鉴别和用户 密码验证 (见图 4 、图 5) 。多媒体信息经过这种处理后通常仍被认为是真实可靠的因此对日益增多的多媒体信息需要采用一种新的有一定错机制的认证技术 基于数字水印的多媒体认证技术21212 基于数字水印的多媒体认证 数字水印是在图像音频 、视频等多媒体作品中嵌入的一种不 可 见 的 校 验息 。它有以下几个显著特征16 : 一是不可感知性 , 即 入的水印不会破坏多媒体作品的内容 , 在视觉上具有不 见性 ; 二是鲁棒性 , 即水印在经过如压缩 、滤波 、噪声 染等操作后不会被破坏 ; 三是敏感性 , 即水印对切割 、 换等改变多媒体内容的操作具有高度敏 感 性 ; 四 是 安 性 , 即水印不能被非法用户获取和篡改 。 217图 4 用户身份识别过程示意图基于数字水印的认证系统由水印嵌入和水印提取与验的系统化 、规范化和科学化 , 降低成本 , 提高市场的占有证两个部分组成 (如图 6 、图 7 所示) 。率 , 为自己在激烈的市场竞争中赢得优势 。4结束语我国的电子商务刚刚起步 , 不管是从技术层面还是从图 6 水印的嵌入总体规划设计上 , 与国外的电子商务相比还有相当大的差距 。但我国电子商务的发展是迅速的 , 随着宽带多媒体技 术及应用的普及 , 多媒体技术在电子商务中应用的不断深 入 , 我国的电子商务必定能真正地贴近百姓 , 走出困境 , 赶上信息时代的步伐 。 参考文献图 7 水印的检测水印检测时 , 如果提取的水印与原始水印的距离小于 一定的阈值 , 则认为作品的内容是真实可接受的15 。对 压缩 、滤波等操作而言 , 操作前后的水印距离一般都在此 阈值内 ; 而对切割 、替换等改变内容的操作 , 操作前后的 水印距离通常大于此阈值 。水印算法据此可以判断多媒体 作品内容是否被更改 。可见 , 基于数字水印的多媒体认证 技术有一定的容错机制 , 同时对改变作品内容的操作又有 高度的敏感性 , 能很好地适合于验证多媒 体 信 息 的 真 实 性 。数字水印技术还可用于多媒体数字作品的版权保护方 面 , 从而防止网上传输 、复制 等 行 为 造 成 的 网 络 侵 权 问 题 。1http : / / www. market2china. com/ e report/ hotopic/ echinalhtml6.2宋恩梅. 浅谈多媒体技术在电子商务中的应用. 情报理论与实践 , 2002 , 25 (3) : 2342363马华东.1999黄祥林.2225章毓晋.多媒体计算机技术原理. 北京 : 清华大学出版社 ,4图像检索中的关键技术. 测控技术 , 2003 , 21 (5) :5中国图像工程及当前的几个研究热点. 计算机辅助设计与图形学学报 , 2002 , 14 (6) : 489495刘倩. 基于内容的图像检索综述. 现代计算机 , 2002 (139) :1519文燕平. 基于内容的图像检索系统研究. 现代图书 情 报 技 术 , 2001 (1) : 4547朱学芳. 多媒体信息处理与检索技术. 北京 : 电子工业出版社 , 2003王娣 , 黄春毅. 基于内容的视频检索. 现代图书情报技术 ,2000 ( 年刊) : 7172程 代 杰 , 刘 卫 宁. 电 子 商 务 及 相 关 技 术. 计 算 机 应 用 ,1999 , 19 (7) : 13王莉. 电子商务安全及相关技术保障. 井冈山师范学院学报( 自然科学版) , 2000 , 21 (5) : 2428http : / / www. edu. ling2shui . net/ ebs2 . htm聂元 铭 等. 网 络 信 息 安 全 技 术. 上 海 : 上 海 科 技 出 版 社 ,2001马仁配. 基于语音识别的用户认证系统 : 学位论文 . 南京 大学 , 2003刘彤 , 裘正定. 多媒体认证技术的回顾和展望. 计算机应用研究 , 2002