陳迪 李江

摘 要：隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)、音頻視頻技術(shù)、圖像壓縮技術(shù)和處理技術(shù)集多媒體于一身已成為其發(fā)展的趨勢(shì)。這一趨勢(shì)，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)處理信息量增大、媒體呈現(xiàn)多樣化。信息管理系統(tǒng)在多媒體教學(xué)中良好的可擴(kuò)展性、易維護(hù)性和通用性的相關(guān)研究，具有理論意義和實(shí)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：信息管理；多媒體教學(xué)；應(yīng)用原理

近年來，多媒體技術(shù)越來越受到廣大教育工作者的關(guān)注，并廣泛地應(yīng)用于教學(xué)。這一現(xiàn)代化教學(xué)方式創(chuàng)新了教學(xué)手段的同時(shí)，也彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)方式的不足。實(shí)際教學(xué)中，我們需要大量的多媒體數(shù)據(jù)（圖像、音頻、視頻、動(dòng)畫等），一方面，積累了大量的信息數(shù)據(jù)，另一方面也容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)混亂、難以查找、管理無效等問題。大量的信息數(shù)據(jù)可以為制作多媒體課件提供有效材料，促進(jìn)教學(xué)的現(xiàn)代化發(fā)展。而數(shù)據(jù)混亂、難以查找、管理無效等問題則會(huì)降低教學(xué)工作效率、影響多媒體課件制作效果，更無法達(dá)到教學(xué)信息資源共享，不利于教學(xué)輔助工作的有效進(jìn)行。目前，多媒體技術(shù)設(shè)備在我國(guó)高校中正在普及和改善，特別是重點(diǎn)院校和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省份的院校，幾乎每一個(gè)教室都配備了計(jì)算機(jī)、投影儀和聲控設(shè)備，為多媒體技術(shù)更好地應(yīng)用教學(xué)提供了必要的物質(zhì)基礎(chǔ)。

一、多媒體信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用

多媒體信息技術(shù)是信息化時(shí)代的產(chǎn)物，具有發(fā)展快、活躍性強(qiáng)、多功能等特點(diǎn)。它融合計(jì)算機(jī)、聲音、文本、圖像、動(dòng)畫、視頻和通信所具有的諸多功能，利用高速信息網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了信息資源共享和計(jì)算機(jī)的全球聯(lián)網(wǎng)，廣泛應(yīng)用于圖書、教育、通信等各種行業(yè)，日益改變著人們的學(xué)習(xí)、工作與生活。為了充分發(fā)揮多媒體教學(xué)信息在教育教學(xué)中的作用，提高多媒體教學(xué)信息制作的質(zhì)量和效率，使多媒體信息數(shù)據(jù)管理有序、便于查找，亟須建立多媒體教學(xué)信息管理系統(tǒng)，這也是高校教師進(jìn)行多媒體教學(xué)信息管理的最終目標(biāo)。多媒體教學(xué)信息管理系統(tǒng)的建立，可以有效地整合數(shù)據(jù)資源，便于教學(xué)中查找和使用數(shù)據(jù)資源，既可降低工作成本，有效提高信息資源的利用價(jià)值，又可加強(qiáng)信息的交互性和時(shí)效性，保證了信息的合理利用。教學(xué)實(shí)踐證明，多媒體教學(xué)信息管理系統(tǒng)的建立，優(yōu)化了教學(xué)數(shù)據(jù)管理方式與管理手段，促進(jìn)了教學(xué)方法的改革，大大提高了教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。

利用多媒體對(duì)真實(shí)情景的模擬和再現(xiàn)，一是為教學(xué)帶來了生機(jī)與活力。多媒體可以擴(kuò)充普通理科實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的探究、想象、創(chuàng)造能力，提高實(shí)驗(yàn)效率。二是為教師備課提供了便利。由于教學(xué)內(nèi)容的可復(fù)制性和應(yīng)用的靈活性，使得教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，避免了以往用粉筆、黑板的局限性，可以隨時(shí)更新、增補(bǔ)教學(xué)中的知識(shí)內(nèi)容，大大提高了備課效率。但隨著時(shí)間的推移，大量多樣的多媒體數(shù)據(jù)出現(xiàn)了管理混亂、利用效率低、難以共享等問題。

二、當(dāng)前國(guó)內(nèi)外多媒體信息管理系統(tǒng)研究的狀況

（1）國(guó)外多媒體信息管理系統(tǒng)研究的現(xiàn)狀。多媒體信息管理系統(tǒng)是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的技術(shù)體系，它涉及面廣，包括數(shù)字圖像、視頻、音頻處理及存儲(chǔ)、傳輸、檢索、識(shí)別等專業(yè)領(lǐng)域。例如，在美國(guó)被認(rèn)為是高性能計(jì)算與通信計(jì)劃（HPCC）在信息技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域基礎(chǔ)中具有挑戰(zhàn)性環(huán)節(jié)的數(shù)字圖書館（Digital Library）技術(shù)，對(duì)于國(guó)民素質(zhì)的提高和國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的提升有著深刻而廣泛的影響。又如，英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、瑞士、意大利、澳大利亞、加拿大都十分重視多媒體信息管理系統(tǒng)的研究。

多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)是多媒體技術(shù)中的關(guān)鍵部分和核心部分，近年來其技術(shù)本身和應(yīng)用都得到了突飛猛進(jìn)發(fā)展，尤其是圖像壓縮算法更是引人注目。通常人們把圖像編碼方法分成三類，一是根據(jù)圖像信源的統(tǒng)計(jì)特性而采用的預(yù)測(cè)編碼法、變換編碼法、矢量量化編碼法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)編碼法等。二是根據(jù)人眼視覺特性而采用的基于方向?yàn)V波的圖像編碼法、基于圖像輪廓紋理的編碼法，這類方法充分考慮到了信息接受者的主觀特性和主觀意義。三是根據(jù)圖像傳遞的景物特征而采用的分形編碼法和基于模型的編碼法。

多媒體信息檢索技術(shù)是根據(jù)用戶的要求，對(duì)圖形、圖像、文本、聲音、動(dòng)畫等多媒體信息進(jìn)行檢索，得到用戶所需要的信息。這項(xiàng)技術(shù)因應(yīng)用廣泛且前景廣闊而得到越來越多的關(guān)注。隨著信息的快速增長(zhǎng)，人們獲取有效信息的難度逐漸增大，原有的利用關(guān)鍵字和文件名的檢索方法已經(jīng)不適合數(shù)據(jù)量大及具有天然結(jié)構(gòu)特征的聲像數(shù)據(jù)。因此，近年來國(guó)外多媒體研究的熱點(diǎn)是基于內(nèi)容的檢索。

關(guān)于多媒體信息獲取與輸出技術(shù)，要從兩方面論述。一是多媒體信息的獲取技術(shù)，它主要指人機(jī)交互的界面，在用戶和多媒體系統(tǒng)兩者之間，強(qiáng)調(diào)在人與多媒體系統(tǒng)之間傳遞、交換信息。二是多媒體信息的輸出技術(shù)，通過人機(jī)界面用戶向系統(tǒng)提供命令、數(shù)據(jù)等輸入信息，這些信息經(jīng)系統(tǒng)處理后又通過人機(jī)界面，把產(chǎn)生的輸出信息回送給用戶。因此，信息的顯示風(fēng)格和用戶的操作方式是人機(jī)界面的核心內(nèi)容，它集中體現(xiàn)了多媒體系統(tǒng)的輸入輸出功能和用戶對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作的控制功能。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)語音識(shí)別、圖形識(shí)別和圖像理解等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用更多地體現(xiàn)在對(duì)多媒體終端設(shè)備的使用上。

（2）國(guó)內(nèi)多媒體信息管理系統(tǒng)研究的現(xiàn)狀。在我國(guó)，多媒體信息管理系統(tǒng)的研究是隨著辦公信息化發(fā)展的要求展開的。在全球信息化的大趨勢(shì)下，我國(guó)政府部門和大中型企業(yè)根據(jù)自身發(fā)展實(shí)際，加強(qiáng)了信息化建設(shè)，尤其強(qiáng)化了多媒體數(shù)據(jù)管理的建設(shè)。目前，越來越多的政府部門及大中型企業(yè)從國(guó)外引進(jìn)或自建多媒體數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了文件管理的電子化。多媒體數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的應(yīng)用，一方面大大提高了政府部門和企業(yè)的辦公效率，另一方面也為用戶提供了更為便利的服務(wù)。在多媒體數(shù)據(jù)壓縮方面，信息科學(xué)研究者開展了卓有成效的研究與開發(fā)工作。在國(guó)家“863計(jì)劃”的支持下，多媒體數(shù)據(jù)壓縮在理論和科研實(shí)踐方面取得了可喜的研究成果。例如，VCD 的創(chuàng)設(shè)及應(yīng)用的普及，中科院聲學(xué)所在MPEG-1解碼設(shè)備的設(shè)計(jì)與產(chǎn)業(yè)化方面的卓越貢獻(xiàn)，而由哈爾濱工業(yè)大學(xué)和國(guó)家智能計(jì)算機(jī)研發(fā)中心聯(lián)合完成的MPEG-2解碼設(shè)備，已應(yīng)用到了DVD和數(shù)字衛(wèi)星電視接收機(jī)等產(chǎn)品中，并進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。

三、正確理解多媒體信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用原理

多媒體信息的管理是多媒體信息管理系統(tǒng)的主要功能，其核心模塊是用戶操作模塊。在核心模塊中，關(guān)鍵是多媒體信息的添加和多媒體文件的上傳。在國(guó)內(nèi)外的研究中，多媒體文件上傳主要采用AJAX，對(duì)文件的壓縮主要根據(jù).NET framework提供的zipstream類，采用多線程加快文件的上傳速度。

多媒體信息管理系統(tǒng)是在充分分析學(xué)校對(duì)信息管理的個(gè)性化需求的基礎(chǔ)上，依據(jù)結(jié)構(gòu)化分析和設(shè)計(jì)的方法及面向?qū)ο蟮姆治龊驮O(shè)計(jì)理論，采用中間件技術(shù)和MVC模式，基于.NET開發(fā)環(huán)境開發(fā)而成。要開發(fā)一個(gè)功能實(shí)用、操作方便、簡(jiǎn)單明了的多媒體信息管理系統(tǒng)。

在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，采用先進(jìn)的面向?qū)ο笙到y(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)理論，依據(jù)軟件工程可復(fù)用理論的最新成果設(shè)計(jì)開發(fā)，采用可擴(kuò)展標(biāo)記語言作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線。在系統(tǒng)開發(fā)過程中采用.NET技術(shù)，基于瀏覽器/服務(wù)器模式，自主研發(fā)了應(yīng)用定制框架，建立了靈活的分布式應(yīng)用體系。數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQL Server 2000，在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和行業(yè)業(yè)務(wù)應(yīng)用規(guī)劃基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)業(yè)務(wù)協(xié)同辦理，技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了無縫集成，業(yè)務(wù)上滿足了業(yè)務(wù)流程自動(dòng)化對(duì)多種關(guān)鍵技術(shù)的集成應(yīng)用的需要。

針對(duì)實(shí)際情況，多媒體教學(xué)信息管理系統(tǒng)采用統(tǒng)一管理、分散應(yīng)用的方式來組織和管理學(xué)校的多媒體教學(xué)信息。系統(tǒng)包括上傳、查找、展示、后臺(tái)管理等模塊，為教學(xué)信息的使用者和管理者提供了方便，使系統(tǒng)的管理維護(hù)更加方便，使數(shù)據(jù)查詢更加靈活，使系統(tǒng)的擴(kuò)展更加容易。

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