手语数据库的建设构想

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摘 要：人机交换技术的迅速发展,带动了多模式人机交换技术,多模式人机交换技术在手语数据库中得到了广泛的应用.手语数据库的建设成为手语识别系统的发展趋势,手语数据库在手语识别系统中的应用与发展已成为当前手语识别系统研究的热点问题.

关 键 词：人机交换；手语数据库；研究；手语识别

中图分类号：G762

当前,人机交互技术的研究已经成为计算机技术研究领域的重要组成部分.当人们信息交流时,传递消息的方式包括书面语及口语等自然语言,同时包括表情、手语、口型及体势等人体语言联合或同时使用.因而研究其与自然语言的信息融合,以及人体语言的感知模型,对于加强人机接口的可实用性和提高计算机自然语言理解水平具有重要意义.

目前我国听力、语言残障人士超过2000万人,而且每年还在以2万～3万名的速度递增.对使用手语交流的这类人群进行研究,有助于改善和提高这些残疾人士的生活、学习和工作条件,为他们提供更好的服务.因此需要设计研发手语识别系统,所谓“手语识别”,是指通过计算机采集设备获得聋哑人的手语数据,采用模式识别算法,并应用手语数据库识别对比与分析,获知手语含义,进而翻译成语音,传达给不懂手语的正常人.这样,正常人就可以“听懂手语”.

手语识别系统主要分为基于数据手套的识别和基于手语视觉图像的识别系统.根据国外媒体的相关报道,美国华盛顿大学的工程师正在对一款名为MobileASL的识别工具进行测试,其工作原理是运用运动感知技术来进行美国手语的识别和以此在手机上发送图像来进行工作.这是一项是非尖端的技术,是目前唯一可查的研究手语识别的技术,这项技是通过移动终端得以应用的.手语识别系统在我国的应用前景十分广阔,目前正在积极探索这一课题.

1手语数据库

1.1手语数据库管理的内涵和工作原理.手语数据库管理是关建立、存储、修改、存取手语数据信息的一种综合性技术数据库,它可以保证手语识别在该系统中正常工作以及相关工作人员的技术性管理工作的保障.手语数据库管理的工作内容有：手语数据库进行重组和重构、调优、安全控制、备份、报错和汇总、问题分析和处理等内容.

1.2多媒体数据库如何在手语识别系统中得以实现.多媒体数据库可以实现多媒体数据的存储、存取、检索和管理等功能的保障,它是一种实用性的数据库系统.那么,手语识别系统中如何实现多媒体数据库呢?以下就是实现的方式：（1）关系型数据库为主的构造方式,这是通过将关系数据库的某个字段中存放指向多媒体块的指针来实现的,这种操作方法可以大量使用于多媒体信息之间互通较少的情况下；（2）面向对象的构造方式,这是目前尚未或是很少涉及的方式,在目前,占有大量份额的还是关系数据库方式；（3）超媒体模型方式,这是通过超媒体中的每个节点携带多媒体信息开存储指向其他节点的指针信息的操作方式,由于具有功能非常强大的特点,是未来具有发展前景的方式,它主要是通过节点和链接作为对象来处理进行工作的.

1.3手语数据库的层次结构.手语数据库总共可以分为概念层、表现层、物理层三个层次机构.（1）概念层.手语数据库的概念层是对现实世界事物对象的描述,表示的是现实世界的抽象结构.数据库开发人员主要是以概念层的数据库语言为工作语言来实现对各种数据进行统一管理的,且存储于这些数据库之中.概念层的对象来自几个不同的数据库,所以概念层由一组对象构成,并且概念层的模式必须按照几个不同数据库的概念模式进行诠释.（2）表现层.手语数据库的表现层主要是视图层和用户层两个内容.手语数据库的外部表现形式被称为视图层,即：用户可见到其中的表格、图形和画面以及所要播放的声音等.用户层是通过专门的手语数据库布局规格来说明语言从而实现描述的,它是以面向用户提供使用接口的数据层.虽然有着不同的非格式数据表现形式,但是它们之间存在着一定的关联性,正是这种关联性使得手语数据库系统具有更加重要的作用.（3）物理层.物理存储描述就是数据库的物理层,它是以形式的方式来描述手语数据,也是以形式的方式来描述如何将手语数据存放在计算机的物理存储设备之上的.相对于多媒体数据库而言,其实际的数据是以不同的形式分散存于不同的数据库之中.例如,学生档案的多媒体管理数据库中,某人的照片和声音可能专门被保存在图像数据库和声音数据库之中,而他的其他信息可能保存在其它的相关数据库之中.

1.4管理技术在手语数据库的应用.第一,加密技术可以应用于手语数据库的管理中.对于一些诸如个人银行信息、网上商城中的等非常重要的数据信息,我们可以通过加密技术来进行信息存储,以便使得这些信息得到安全保障.那么,即便是遇到侵袭,甚至是整个系统都遭到破坏,而存储于系统数据库里中的信息也是不会遭到破坏和丢失的.一些比较常用的加密技术如下：对机密的文件进行加密,例如可以设置权限访问,这样没有授权的人就不会接收信息的,从而加密了信息.正是有了加密技术,数据库管理系统的安全性才得以维护.正是如此,加密技术在手语数据库的应用和管理中得到广泛应用.第二,在对手语数据库进行管理时,可以采用存取管理技术.存取管理技术需要用户认证技术和访问控制技术两个方面的支持.其中,用户认证技术包括着用户身份验证技术和用户身份识别技术,正是这种等级式的管理技术就使得没有经过认证的恶意用户在访问手语数据库时具有难度性的限制.而访问控制技术又是由数据浏览控制和数据修改控制技术构成,这就在很大程度上保证了数据在可信性、正确性、保密性等方面的可靠度.第三,还可以使用数据备份技术与数据恢复技术在手语数据库的管理过程之中.经常对数据库中的数据进行备份,是工作人员在平时数据建立和管理的过程中需要使用的良好方法.所以,当系统出现故障的时候,这些备份数据可以被恢复,从而得以时间和金钱的节约,也使得数据的一致性与完整性得以保障.

2多媒体数据库如何在手语合成与识别中得以应用根据应用的类型的差异,多媒体数据库可以被分为图像数据库、视频数据库和音频数据库.在手语合成与识别中,多媒体数据库在手语识别应用中整个系统先要进行视频采集,然后数据处理,将采集到的视频信号与多媒体数据库中预存储的数据进行对比分析,最后输出显示结果.

2.1图像数据库.与常规的数据类型不同,图像数据库中的图像和图形有着自己的一些特征,例如：其数据是静态的,尺寸大小是可变的,数据量是不同的.其中,所有的图像与常规的字符数据都是进行平等处理的,但是缺点是图像对象和特征的辨认度是较低的,那么,这就意味着查询中会存在着不精确匹配的问题.

2.2视频数据库.查询语言在视频数据库中的作用是重要的,因为数据建模框架与查询语言之间的影响较大,因此,它们之间的关系不能被分离,那么,就必须在规定的时间内重放取出的场景并利用图像处理技术进行视频索,从而实现检索功能在视频数据库中的应用.如果要保证图像的质量,能够保证以最低数据传输速度进行存储的系统可以被开发出来.这种新的存储系统必须要有保证数据的添加的功能,这是与传统的事务管理方法不同之处.此外,需要注意的是,视频图像数据库服务器中的视频图像的版权问题必须要保护,这是具体使用中的问题.

2.3音频数据库.音频数据库的管理对象是音频数据,这些音频数据管理需要正确存放才可以使得数据分析存在便利性,正是这种检索的便利性使得音频数据库与传统的数据管理不同,便于人们在数据库寻找有用的音频数据.

3结束语

本文对手语数据库进行了较为详细和具体的讲解和介绍,分析了多媒体数据库在手语识别系统中的应用.手语数据库作为手语识别系统的重要组成部分,在未来手语识别领域的研究中将发挥重要作用.通过对手语数据库的分析研究,进一步增强了手语识别系统的可行性,为今后手语识别系统的设计与开发奠定了良好的基础.