徹底改變世界

沈建苗

接下來幾年會出現幾大突破性技術，比如三維電視、HTML5、通過Wi-Fi傳輸視頻、超高速USB以及移動“增強現實”技術。這里預先介紹它們各自的功能以及工作原理。

趁喝杯茶的間歇，我在千兆無線連接的平板電腦上輕輕敲擊幾下，在超薄型的壁掛式高清電視上調出一部三維電影。媒體服務器通過超高速USB連接，把電影流式傳輸到無線高清發射器，然后發送器把電影發送到電視機上。

那個男演員是誰呢?我那副采用增強現實技術的隱形眼鏡捕捉到了我有疑問時所作出的獨特的眼球運動，然后將查詢請求輸入到出現在眼前的虛擬鍵盤上。突然，我的視野被一個網頁所占滿，網頁顯示了該演員出演過的一系列電影，還有一些嵌入的視頻片段。

這些技術會在遙遠的將來成為現實嗎?它們會出現在并不遙遠的將來。

速度與內容(以視頻居多)在手機、筆記本電腦、臺式機和家庭娛樂系統上經常會如影隨形。使用視頻的新方法(包括添加三維景深或人工視覺疊加)將需要更快的速度、更大的存儲容量以及更強的計算功能。

在這里預覽介紹的闊步邁向現實的諸多技術中，我們逐一分析了這幾項新技術：USB 3.0、802.ilac和802.11ad等連接技術，用于更快速地傳輸媒體(尤其是視頻)；HTML5，用于在所有的設備上顯示視頻及各種內容；增強現實，看看數字世界會怎樣通過用圖形和文本疊加到我們看到的場景上，以此延伸到實際現實；以及三維電視，將為電視觀看體驗增添圖像景深和逼真度。

技術1USB 3.0

情景構想：你在下班之前，需要備份電腦上的內容。你摁下按鈕，五分鐘后，就在你還在整理東西之際，電腦已經把150GB的數據倒到了經過加密的512GB超高速固態硬盤上；取出固態硬盤后，可放在異地進行備份。在回家路上，你順便到了快餐店外面提供電影下載服務的售貨亭跟前，買一部在削價出售的正片長度的三維電影。你插入固態硬盤，售貨亭開始讀取你的資料；你在觀看90秒長的新片預告時，30GB大小的視頻已傳送到了你的固態硬盤上。你撥出硬盤后趕回家。

USB也許是今日電腦和移動設備里面最不顯眼的技術之一，但速度提高了十倍，速度之快令人刮目相看。這項標準消除了電腦所需的其他大多數線纜，不火才怪。還有望傳輸未壓縮視頻，簡直讓人樂翻了。

若使用USB 3.0，凡是需要在電腦和外沒之間傳輸數據的任務——不管是掃描文件、打印文件，還是傳輸文件，速度都會大幅提升。在許多情況下，你還沒有回過神來，數據就已經完成傳輸了。

3.0版本的USB被USB實施者論壇(USB-IF)負責測試和許可工作的一些人稱為超高速USB(SuperSpeed USB)，它很快會帶來超過每秒3.2Gbps的實際傳輸速率。這樣的傳輸速率將使USB 3.0比其他常見桌面外設標準(有些版本的DisplayPort和日漸失寵的eSATA除外)快五至十倍。

此外，USB 3.0可以同時雙向傳輸高速數據，這比USB 2，0的“半雙工”(每次只能單向傳輸)速率有了提升。USB 3.0插口能插USB1.0和2.0插頭，確保向后兼容，但3.0線纜只能與3.0插口配合使用。

這項技術有望改變設備連接領域的游戲規則。如今一臺現代臺式機配備的插口可容納：以太網、USB2.0、火線400或800(IEEE 1394a或139410)或兩者、DVI或DisplayPorf或兩者；有些還可以容納eSATA。而USB 3.0有望丟棄以太網之外的所有這些插口。取而代之的是，一臺電腦可能有好幾個USB 3.0端口，把數據傳輸到顯示器，從掃描儀獲取數據，以及與硬盤交換數據。提速來得正是時候，因為速度大大提高的閃存驅動器已在生產中。

USB-IF總裁兼主席IeftRavencraft表示，USB3.0的速度非?？?，足夠以每秒60幀的速度傳輸未經壓縮的1080p視頻(目前這是清晰度最高的視頻格式)。這樣，攝像機就可以省下視頻壓縮硬件和MPEG-4方面的專利許可費。用戶可以從功能簡單的攝像機實時傳輸視頻(不需要視頻處理)，或者把視頻存儲到內部驅動器上，便于以后快速傳輸；要是不進行大幅壓縮，這些方法都無法實現。一些分析師提到USB 3.0的廣泛用途時認為，該標準有望補充、甚至取代如今藍光播放機上的消費級HDMI連接。

新的USB版本還有望把電腦變成名副其實的充電站。USB 2.0可為每個端口提供100毫安(mA)的涓流充電，而USB 3.0可把這個值提高到每個設備150毫安。USB 2.0最多只能為集線器充電500毫安，而USB 3.0的最大值達到了900毫安。

由于手機積極支持USB作為充電及同步的標準插口(歐洲和亞洲在這方面正闊步前進)，美國運營商最近也承諾會亦步亦趨，充電功能更強的USB 3.0有望丟棄各種各樣的“壁瘤”(交流電適配器)。

鑒于3.0版本的USB更重要、應用更廣泛，將來的臺式機很可能有兩個內部集線器，很容易從正面操作使用的幾個端口充當充電站。每個集線器最多可能有六個端口，確保電流能夠充足。與此同時，筆記本電腦可能會成倍增加USB端口的數量，以便更好地充電、路上使用。(蘋果公司的Mac Mini已經在背面配備五個USB 2.0端口)。

USB 3，0的更高速率當然會加快數據傳輸速度，每分鐘可傳輸20GB以上的數據。這樣一來，對數量越來越龐大的圖像、電影和下載媒體進行備份(以及維持異地備份)輕松了許多。

這項技術新的潛在應用包括：實時動態的同步和下載。USB-IF的Ravencraft強調，客戶到時在加油站加油時可以下載電影。他說：“即便使用高速USB 2.0，人們也無法在等汽車加油的15分鐘內下載完一部電影?！?/p>

生產廠商必然會充分利用USB 3.0的優勢；分析師們預測，這項標準有望幾年內在電腦上得到大規模采用。這種格式還會普遍出現在移動設備和消費類電子產品上。Ravencraft表示，廠商們目前每年銷售的內置USB的電子設備超過20億個，所以這項新標準大有希望迅速普及開來。

技術2通過Wi－Fi傳輸視頻流

情景構想：你回到家里——高清三維電影存儲在閃存驅動器上，把該驅動器插到筆記本電腦，即可通過千兆Wi-Fi連接把電影傳輸到你的網絡文件服務器上。幾分鐘后，電影已準備好通過60GHz無線連接，把電影從聯網的娛樂中心流式傳輸到壁掛式高清電視上。

有線以太網獲得的數據速率一向高Wi-Fi，但無線標準組織正在不斷想方設法幫助Wi-Fi迎頭趕上。到2012年，802，11ac和802，11ad這兩種新協議無線傳輸數據的速率有望達到1 gbps或更快。

因而對將來的用戶而言，到時多路高清視頻流和游戲節目流會在整幢房子和一個房間里面跑得歡暢。中央媒體服務器、藍光播放機及其他的機頂盒可以放在房間的任何地方，將內容流式傳輸到任何地方的終端設備。比方說，高清視頻顯示器只用插上一根電源線，無論在房間什么位置，都能接收到來自藍光播放機、衛星接收器或電腦的視頻—無須使用價錢貴又不雅觀的線纜。

802.11ac和802而不同.11ad這兩項標準應當非常適合用于家庭，不過它們的應用范圍肯定絕不僅限于家庭。其名稱體現了技術組織IEEE采用的內部編號方法：802表示網絡，11表示無線，一個或多個按順序的字母表示特定的任務組(難怪會有802.11a、b、g、h、n及其他名稱。)

802，11ac將是802.11n的升級版，而802.11n是歷經十年的無線局域網(WLAN)技術當中自802.11b以來最新最好的標準。有了802.11ac，無線網絡的性能將從600Mbps的理論最大速率躍升至超過1Gbps的標稱最大速率。實際上，802.11ac傳輸的凈數據速率可能會在300Mbps至400Mbps之間——這樣的容量完全足以在一條信道上同時傳輸多路壓縮視頻流。用戶也可以指定基于獨特頻率的每路視頻流在眾多不同信道上傳輸。與802.11n一樣，802.11ac也將使用多根天線，以無線方式收發數據。

不過，802.11ac版本還是無法具備傳輸無損高清視頻(這種視頻完全保留了原始信源的逼真度和質量)的能力。如今，對來自衛星、有線電視或碟片的數據流進行解密或解碼處理后，無損視頻在有線連接上傳輸很普遍。將來，相應硬件拿來802.11ac壓縮數據流后，可以直接傳輸給高清電視機里面的解碼器；如今一些高清電視機已經具備這種功能。但是如果要以高于1gbps的速率來流式傳輸未壓縮視頻，就必須使用速度更快的格式。這時候802.11ad有了用武之地。它棄用了2.4GHz和5GHz頻譜波段(如今的Wi-Fi使用這些波段)，改用最近空出來的60GHz頻譜。因為60GHz頻譜在大多數國家<包括在美國)有大段的頻率可供使用，將來可以使用多個不同信道，而每個信道都能傳輸速率超過1 gbps的未壓縮視頻。

遺憾的是，組成60GHz信號的毫米波穿透墻壁和家具的本領很差，空氣中的氧氣又隨時會吸收微波能量。所以，802.11ad最適合在位于同一房間的設備之間短距離傳輸數據。除了支持快速傳輸視頻外，802.11ad還允許以接近USB 3.0的速度——這比藍牙2的速度整整快1000倍，在設備之間傳輸文件或同步數據。

三個相互競爭的想法都想使用頻譜的60GHz波段，802.11ad規范是其中之一。消費類電子產品公司組成的一家聯盟：無線高清(Wireless HD)行業組織致力于將60GHz波段用于視頻；無線千兆聯盟(WiGig)則考慮將該波段用于網絡和消費類設備。有些成員同時是多個組織的成員，因而就有可能制定出一項兼容、可能統一的規范。雖然802.1lad并不專門處理視頻，但它會成為一項可兼容多種數據的通用技術。最起碼，每家組織會竭力防止干擾對方的正常使用。借助802.11ac與802.11ad組合以及USB 3.0，你就可以在家里隨意擺放成批的電腦設備和娛樂裝置。USB 3.0和千兆以太網可能連接放在機柜里或桌面上的設備；802.11ac可連接房子對面的成批設備；而802.11ad可以把數據傳輸到房間里的移動設備、顯示器及其他裝置。

思科消費類產品部現在包括Linksys的產品，每年交付數百萬個Wi-Fi和以太網設備。該部門的技術負責人Allen Huotari表示，家庭網絡方面的變化不會來自“家里的任何某一種技術，而是來自骨干網及邊緣無線網絡方面的兩種技術或三種技術——有線及／或無線?！?/p>

這意味著與現在相比，使用的線纜會更少，速度會更快，視頻播放質量會更高。到2012年，這兩種規范都應當會非常普遍。

技術3三維電視

場景構想：把使用主動快門技術的三維眼鏡從充電器上撥下，戴上它，急吼吼地想看下載的《綠巨人第五季：彈性布的勝利》，這可是《綠巨人》系列電影的最新作品。你躺在舒適的椅子上，告訴孩子們可以看電影了。孩子們紛紛抓來自己的眼鏡，坐下來屏息觀看綠巨人出場!

當初電視機廠商推出高清電視時，它們難免會在人人購買一臺高清電視后沒多久，就在想如何淘汰這項技術。它們的確做到了。三維電視將在家庭視聽領域掀起下一波熱潮——三維電視實際上就是有部分屯體景深效果的二維畫面。

隨著三維電影制作和電影放映技術FI臻完善，好萊塢已開始制作改善景深效果的電影庫(但數最仍很少)。不過，有望把二維電影合成為三維電影的可行性帶來了需求——就像在上世紀80年代，彩色技術增加了某些圈子對黑白電影的興趣。對基于計算機動畫技術的電影而言——比如《玩具總動員》三維版，這是該系列前兩部電影的最新改版，已經確確實實用到了三維技術。

三維技術有望提供一種更沉浸式、更加逼真的體驗，與你之前看過的幾乎任何電影大不相同。在商業影院，三維電影放映通常需要把發生偏振或不同顏色的畫面疊加到每一幀上，然后讓觀眾戴上所謂的“被動式”眼鏡，可以為每只眼睛呈現不同畫面。大腦會把兩幅畫面合成為通常很逼真的景深效果。

相比之下，家庭三維技術必乎肯定會依賴交換左右畫面的辦法來獲得連續幀效果。120Hz頻率(即每秒完成120個刷新周期)下工作的高清電視非常普及，所以已經能夠以飛快速度交替左右眼畫面，人眼遠遠跟不上這樣的速度。GigaOm公司的分析師AlfredPoor還開有HDTV AIiTlalqac網站，他說現在有了可以進行這種錄制的基本行業標準。

觀看三維電視屏幕將需要戴上“主動式”眼鏡，這種眼鏡使用高速閃動的快門來交替進入每只眼睛的畫面?，F在主動式眼鏡價格還很貴，但隨著三維技術日漸推廣，價格會隨之下滑。與此同時，設計人員也在開發研制不需要戴這種眼鏡的三維電視。

索尼和松下已宣布計劃生產具有三維功能的屏幕；松下最近還展示了一款大屏幕，該公司預計會在2010年交付。與高清電視當初推出時的情況一樣，高價的三維電視先打頭陣，價格越來越便宜的機型會隨后跟上。

制作及播送足夠豐富的三維內容以滿足消費者的興趣也許是個更大的難題。Poor強調，電影攝制者目前每年為三維電影制作或改編的正片只有一小部分。但將現有電影做成“合成三維”版電影的技術和手法(使用各種移動攝影、調焦和圖案標記來分割畫面)有望填補這個空白。

現有的地面有線電視和IP電視網絡應當能夠播送三維內容。一旦升級到更新的視頻壓縮技術，這些網

絡用來傳送普通高清播送節目的帶寬將足以播送三維視頻內容。衛星可能面臨比較大的困難，因為這類系統已經使用最高的壓縮級別。

就物理介質播放而言，藍光碟片可以存儲所需數據，三維藍光播放器已經在規劃當中。將來不需要藍光方面出現根本性變化，所以制定藍光標準的行業組織現在把注意力集中在兼容性上，比如確保二維電視也能播放三維碟片。

只要三維電視的靈活性足夠強，標準問題最終可能不會太棘手。一個行業組織正在致力于確定一些基本參數，就像數字電視被分成了480、720和1080這三種格式，還分逐行掃描和隔行掃描這兩種型號。三維電視可能需要支持多種格式，但大同小異：都需要交替畫面和一副基于快門技術的眼鏡。

Poor預計，三維電視對現有的高清電視而言只是一次小升級。升級后的電視將需要經過改動的顯示控制器，以便為每只眼睛每秒交替60幅畫面；另外需要向三維眼鏡發送同步信息的紅外或無線發射器。

技術4移動設備上的“增強現實”

場景構想：你太喜歡在家庭影院系統上看《綠巨人第五季》這部電影了，于是決定到電影院去看看。雖然這部電影仍在上映，但你不太清楚怎樣才能找到哪家電影院在放映。要是在過去，你可能通過在線地圖服務MapQuest，把行駛路線打印出來；而現在，你沒必要采取這么原始的笨辦法。你上車后，將智能電話與汽車儀表板進行對接，它立即會把前往電影院的行駛路線疊加到汽車擋風玻璃上。接近目的地時，會看到一排排高樓大廈出現在擋風玻璃上。擋風玻璃上疊加在每幢大樓上的信息包括：大樓名稱、里面電影院的名稱、電電影名《綠巨人第五季》以及離電影放映時間。出現一個偌大的轉向箭頭時，導航儀通過車載音響報聲“向左行駛100碼”，帶你駛入泊車位。

在科幻小說家Neal Stephenson所著的《雪崩》一書中，gargoyle專門負責搜集情報，身上纏滿了電線，通過能夠對所見所聞進行注解的眼鏡，觀看超現實世界。如果“增強現實”技術成為一種普通的體驗，我們也許都擁有這種超自然能力。

增強現實這個涵義甚廣的術語指，用計算機生成的上下文數據或視覺替代物疊加我們所看到的場景。這項技術的意義在于，立即為我們提供與周圍事物相關的信息，增強我們與這些事物的互動能力。

上班時，你可能在辦公室走來走去，看看旁邊每個人身上所印的姓名和所在部門——還有一個圖形化指示器，表明了你給他們分配了什么任務或他們給你分配了什么任務。雖然許多應用場景會出現“平視”顯示器嵌入在擋風玻璃上或眼鏡里，但我們現有的增強現實主要出現在智能電話的“俯視”顯示器上。

幾家公司已經啟動了計劃，把基于位置或上下文的數據疊加到不斷傳輸的攝像頭視頻信息源上。數據來自嵌在現代智能電話中的眾多無線電裝置和傳感器，包括GPS無線電裝置(用于通過衛星數據來確認位置)、自計加速器(用于測量速度和方位出現的變化)以及磁強計(用于查找相對磁北的位置)。

在一款名為Nearest Places的應用軟件中，地鐵站、公園、博物館、餐館及其他名勝的名稱和位置都顯示在iPhone的視頻信息源上方。你在步行或轉彎時，信息會相應變化，疊加到周圍環境上方。

華盛頓大學專門研究納米技術的Babak Parviz教授說：“對增強現實技術而言，智能電話及相關應用軟件是開路先鋒。在近期和中期，我認為它們會在這個領域唱主角?！?/p>

其他研發中的應用軟件可把投在某個坐標上的信息顯示成用戶可以操控的三維模型，或者顯示成細部相對用戶位置可以進行三維更新的動畫。但是這項技術對那些應用來說還不成熟；手持設備需要一種更精確的定位機制，才能處理這種數據插入。幸好，每一代智能電話都似乎在嵌入更多、更好的傳感器。

在其他領域，增強現實技術也許有助于不僅僅提供額外信息，還能改善視覺。有朝一日，裝在汽車前面的紅外攝像頭會照射遠處物體，作為與白天一樣明亮的圖像呈現在擋風玻璃顯示屏上。雷達信號和無線接收器能夠檢測及顯示視程之外的車輛；而一副眼鏡就兼具GPS和路況報告的功能。

Parviz及其團隊在研制把顯示屏直接放在眼球上的方法。他們在努力研究一項技術，以便把視頻電路直接嵌入到可戴式隱形眼鏡中。戴上這類隱形眼鏡后，會看到不斷饋送的基于上下文的數據疊加到視野上方。

Parviz的隱形眼鏡成為現實之前，增強現實技術可能會成為移動設備上一種常規的導航和交互輔助手段。此外，游戲開發人員可能使用這項技術，把整個數字游戲環境疊加到游戲玩家看到的周圍實際現實上。

技術5HTML5

場景構想：《綠巨人第五季》是好看，但今天晚上該看什么呢?早上去上班之前，你匆匆點擊了電影網站上的幾部預告片，但好多片子沒有時間看。于是你用手機拍下了其中一部片子上的二維條形碼；然后，手機上的瀏覽器把你引入到同一個網站。在去辦公室的市郊往返列車上，你通過4G手機連接觀看預告片。有幾部電影還有關聯游戲，你在手機上也可以試一下。還記得每個網站都打著“針對NetscapeNavigator進行了優化”或“需要使用InternetExplorer 4”這類標識的時候嗎?過去，人們設計的網頁只有使用某些瀏覽器才能取得最佳效果。在某種程度上來說，人們現在還是這樣子。

HTML是用于編寫網頁的標準程序；最新版本粥為HTML5(超文本標記語言版本5)；HTML5的目的在于讓這種做法徹底消失。

具體來說，HTML5不需要什么音頻插件、視頻插件和互動插件。它將讓設計人員可以改設計出在各種瀏覽器上運行起來實際上都一樣的網站——無論是在臺式機、筆記本電腦上，還是在移動設備上；它有望為用戶提供更優質、更快速、更豐富的互聯網體驗。

HTML5要求瀏覽器本身內置了顯示音頻、視頻和二維圖形的方法，而不是讓每個瀏覽器開發商都依賴于結合使用內部技術和第三方插件米顯示多媒體。雖然專利和許可等問題給哪些音頻和視頻格式會得到廣泛支持這個問題蒙上了陰影，但許多公司有姒烈的動機來解決這些細節問題。

反過來，網站設計人員和互聯網應用開發人員以后沒必要應對多種不相兼容的格式和變通方法，就可以在各種瀏覽器上獲得同樣的用戶體驗。

這種技術進步驛移動設備來說顯得特別重要，因為移動設備上的瀏覽器如今通常支持多媒體的功能很有限。比方說，iPhone的Safari瀏覽器就尤法處理Adobe Flash，盡管Flash是跨諸多平臺和瀏覽器分發視頻內容的一種主要方法。

網站設計師兼知名的互聯網標準專家IeffreyZeldman說：“HTML5需要幾年時間才會推廣開來，但如果所有瀏覽器開發商都不用處理兼容性的JavaScript插件，只用視頻標簽，就能支持視頻顯示，那么使用移動設備就沒有任何弊端可言。擁有越來越好的體驗的專家級用戶會越來越少?！?/p>

操作系統和瀏覽器的開發商似乎在全力支持HTML5。谷歌Chrome、蘋果Safari、Opera和WebKit(許多移動和桌面程序使用的開發軟件包)及其他系統都在積極支持HTML5。

至于微軟，該公司稱Intemet Explorer 8只會支持HTML5的一部分。但如果全然不顧其他操作系統和瀏覽器開發商在HTML5方面達成的共識，Internet Explorer瀏覽器恐怕會失去更多的市場份額，微軟可不想冒這個險。

HTML5現已完成了向最終草案版本沖刺的階段，已得到萬維網聯盟的官方支持。