多媒体技术发展与应用论文题目

摘 要 随着Internet的进一步发展及其在全球的迅速蔓延，引发了对传统教育模式的新一轮革命。以网络为特征的现代远程教育的崛起和发展，必将促进各类信息教育技术的进步，也将对社会经济形态结构、文化教育体系带来潜移默化的影响。本文介绍了多媒体远程教育领域目前在国内外的发展现状，并指出了目前我国远程教育与西方发达国家相比，在开出的课程种类、课程内容、课程质量以及实时性等交互方面都还有一定的差距。尤其在实时远程教育系统方面存在着较大问题，并提出了一些设想。关键词 多媒体，远程教育，发展现状，实 时 进入数字化、信息化时代的二十一世纪，人们对教育的需求日益增加。多媒体远程教育作为一种新的教育模式，将最大限度利用现有的教育资源，是实现高等教育的大众化、现代化、终生化和国际化的新型教育形式和必然途径。同时现代计算机技术、网络技术、通信技术、多媒体技术、数据库技术和人工智能技术等的发展，为多媒体远程教育的发展提供了强有力的技术保障条件。1．远程教育的定义及分类 Desmond Keegan 曾经给远程教育定义了5个要素：学生和教师在地理上是分开的，不是面对面的；政府教育部门对教育机构的资格认证；应用现代通信技术；提供双向的交互功能；学生可以随时随地上课。它的最大特点就是远程和交互。 从采用技术的角度分类，远程教育可以分为基于邮政方式、基于广播电视方式、基于Internet 网方式和基于电信网方式。前两种方式已经形成一定规模，目前在世界上对于远程教育的研究主要集中于后两种模式。基于Internet网方式 这种方式采用Internet网的WWW 技术和其他如浏览器、E-mail、FTP、BBS 等应用实现在时间上、地点上完全独立的教学模式。可组织网上讨论，利用Internet 网组建网络学校。学生可以增强自治力和逐渐形成一个“自我安排进度的、专家和优秀教师指导的、时间和空间独立的学习环境”。学生们可以通过电子的“虚拟对话”争论课程中提出的问题，Internet 的访问者也被邀请加入“课堂讨论”，这些观点对于课程来说是一个很好的补充，基于电信网方式 基于电信网方式是把学校的教室安排在远端，可以解决学校教室不足的问题。学生们在多个远端教室同时上一名优秀教师的课。在技术上，利用了电信网的高数据量传输和数据传输的可靠性。一般有演播室（中心教室）、远程教室和通信网络三部分。 2．多媒体远程教育领域目前在国内外的发展现状 计算机从单机到网络的发展已经触动了传统的教育模式，各种形式的教育模式中最活跃、最有前途的一个领域就是远程教育（Distance Education）。这种教育改革并不意味着就是让计算机代替教师的角色，计算机应该作为辅助教学的一种有效的工具。国外的发展现状 在世界范围内，网络时代信息化社会的到来正一步步推动学校教育改革，校园的围墙逐渐消失，学生在网络上的虚拟学校中学习的新型教育模式已悄然兴起。 1996年8月美国加利福尼亚、德克萨斯等十个州共同创建了各州认可的、各高等院校承认课程学分的虚拟大学，学生在电子课堂中上课、考试并获得学位证书，从而正式拉开了网络远程教育的序幕。目前美国有80所大学通过网络修得学位，网上虚拟大学开出的课程已覆盖了各个主要的学科领域。例如，美国国家技术大学（NTU），1998年夏季学年开设了化学工程、桥梁工程、工商管理等16门课程。威士康辛大学1998年元月建成了它的第一个电子教室，并为商业、文学、教育、图书馆学和社会科学5个门类开设了17门课程。以亚特兰大和乔治亚洲为主的美国南部地区教育董事会，开始通过Internet来转播南部50所大学的课程。同时，美国已经开始把注意力放到中小学校基础设施的建设上来。美国总统克林顿于1996年提出了“教育技术行动” （Education Technology In-itiative）。行动纲领指出：到2000年，全美国的每间教室和每个图书馆都将联上信息高速公路，让每个孩子都能在21世纪的技术文化中受到教育。 另外，加拿大、英国等其它西方国家也在大力开展网络远程教育工作；例如，加拿大滑铁卢大学远程教育和继续教育学院使学生可以方便地进入虚拟课堂完成该大学文学、理学、和环境方面所需的全部课程，该大学提供250多门课程供选择，并提供非全日制的技术管理硕士课程，可边工作边另学习，西蒙福莱士大学开设了地理学、历史学和心理学等28门课程；英国的开放大学开设了数学、农业、结构工程等十一门课程。国内的发展现状 与西方发达国家相比国内的网络技术应用工作开展地相对较晚，1995年底我国首条覆盖全国的计算机互联网络CERNET才正式建成和投入使用。受技术条件的限制，国内在CERNET建成后才开始进行网络远程教学的研究工作，但发展相当迅猛。目前从网上可查到的信息和各院校开放的对外服务看，国内清华大学、北京大学、上海交通大学、同济大学、华南理工大学、北京医科大学、中山医科大学、中国人民大学、湖南大学、华南师范大学、中国科技大学、长春邮电学院、辽宁大学、浙江大学、北京广播电视大学、广东广播电视大学、浙江广播电视大学、西安交通大学等十几所高校已陆续提供了自己的网上远程教育资源，此外还有一些中学，如北京101中学、深圳中学、南京师大附中、江苏省常中等中学也开设了网校，其它如一些省市地区机构也纷纷在网上设立了远程教育站点，如COL网校、云舟网校、新疆远程教育资源网、吉林教育教学网、万恒远程教育网等。3．我国多媒体远程教育目前所存在的问题 当象美国这样的发达国家，已经将计算机多媒体网络教育普及到幼儿教育阶段的时候，我们的高等院校才开始步入远程教育领域。所以与西方发达国家相比，在开出的课程种类、课程内容质量以及实时性等交互方面都还有很大的距离。大多数的高校远程服务站点仅仅推出了基于WWW方式的课件教学的服务。这些课件教学一部分是多媒体形式的，剩下一部分甚至仅仅是文本加图片方式的课件教学，仅有个别高校的远程教育网点加入了测试、管理以及实时文字、语音交流的模块（如清华、北大、上海交大等）。 尤其是实时远程教育方式还亟待发展，学生们在多个远端教室同时上一名优秀教师的课，这种方式目前仍缺乏很好的交互性。虽有学校已成功地实施了，如湖南大学、浙江大学采用先进的双向交互式技术的远程教育系统正式启动了，广西远程教育系统最近也建成了。但对于大多数院校来讲，实时远程教育系统都是目前亟待解决的难点与重点。国内实时远程教育目前最大的一个问题就是交互性差的问题，很多学校的电子教室仍然是沿用传统的电教模式，教师在里面讲，学生只能在外面听，只是媒介从电视机上搬到了计算机的显示器上。4．一个有关实时远程教育系统的部分设想CSCW的概念的介绍 计算机支持的协同工作（CSCW）是近年来出现的一种新的计算机应用模式，它表明计算机应用有了新的突破，从过去实质上仅支持个体工作，发展成为支持群体工作，群体中的用户可以通过计算机交流信息和讨论问题，共同完成某项任务。 一般而言，CSCW是指某群体中的人们，在计算机的协助下，执行某项共同的任务，并为他们提供一个共享环境的界面。其中群体可以是一个或多个单位、项目或小组。但这里特别强调的是，群体中的人们必须执行共同的任务，CSCW为他们提供一个共享的工作环境和一个友好而灵活的计算机的交互手段。CSCW是研究群体如何工作，探讨各种技术特别是计算机技术如何支持群体工作的一个新的研究领域。 我们所讨论的实时远程教育模型是建立在集中式结构CSCW系统与多媒体通讯信的基础上。系统的交互性 在实时远程教育系统中，教师如何才能在讲课时就能不断提问学生；在课后又能专门留一段时间提问或回答学生的问题？ 视频会议系统是一个很好的参考模型，可将以视频会议系统为主的实时在线远程教育和以WWW为主的自主式远程教育两种方式有机地组合起来。教师与学生之间、学生与学生之间的会话，对共享媒体的同时访问，会引发并发控制的问题。并发访问共享的媒体在分布式网络系统中是一个重要的设计问题，大多数研究人员认为应该在某一时刻仅有一个访问者来访问共享媒体。设定教师在整个系统中享有最高的权力，他控制着通信与访问共享白板的权限，所有想要取得授权的请求被送到教师端，教师可以根据情况授权给其中某一个学生。教师也可以在任何时刻收回对某一学生的授权。系统的通信方式 系统中主要的通信方式为点到多点的通信。通常，点到多点的通信方式主要有广播通信（broadcast）和多点通信（multicast）两种。广播通信的方式是消息从一点发出，发向网上的所有端点，这些端点上运行的软件将判断收到的消息是否是发向自己的，是发向自己的消息则接受，否则，就丢弃该消息。多点通信，是指消息从一点发出，发向网上所有等待该消息的端点，这些端点都使用同一个用于多点通信的地址。 本系统的传输媒体是Internet。如果采用广播通信，将消息发向全网的所有机器上，然后通过机器的IP层去识别该消息是否应该接收。Internet遍布全球，让所有有关或无关的机器参与消息的发送，显然不切实际。此外，由于我们将传送的是多媒体信息，数据量大。因此，如果向网上每台机器广播的话，势必会占用大量的网络带宽，造成网络拥塞。 而Internet上的IP协议是支持多点通信的，它通过在消息的目的地址中填入IP的多点通信地址，通话同时向一组遍布于Internet网上的主机传送同一个消息。 拥有一个IP多点通信地址的所有机器构成一个多点通信组。一个通信组可以跨越多个物理网络。每次多点传送后，多点通信组的成员接收到的数据都相同。一台主机可以任意加入或退出一个多点通讯组，一台主机也可以同时加入多个多点通信组。TCP/IP提供了A、B、C、D、E五类IP地址。IP多点通信地址是IP地址中D类地址。 由于多点通信组的数量有限，可以集中管理，因此多点通信地址没有层次结构，所有Internet网的多点通讯组采用单一层次，在逻辑上是等同的。每个多点通信组都拥有唯一的多点通信地址，一类是标准的永久性地址，由Internet中央管理机构（NIC）统一分配，另外一类是暂时性的多点通信地址，根据需要创建。为了能够对跨越多个物理子网的多点通信发送进行控制，TCP/IP提供了Internet网的组管理协议IGMP，管理多点通讯网关和多点传送机器间的组员身份信息交换。 因此，在设计该系统时，在点对多点通信时采用多点通信的方式是比较合适的。教师端在授课时应首先上网，申请到一个多点通讯组（固定或临时均可）的地址，随后加入该“虚拟课堂”的学生登录，教师端统计成员列表，同时将申请到的多点通讯组地址传送给学生，这样，教师和学生可通过多点通信方式来传送消息。多媒体数据的传输 该系统的另外一个重要问题，就是如何解决多媒体数据的传输？系统中需要传送动态的视频数据、语音数据。首先，如何实时地传送它们是这个系统工作台的关键所在。一般由于未经压缩的音、视频数据具有很大的数据量，要实时地传送多媒体数据，除了仰仗网络传输速度的快慢之外，还需对视、音频数据作压缩处理，一方面压缩减少了声音、图像和运动视频的存储容量，另一方面压缩降低了在网络上传送这些数据所必要的比特率。 ISO/MPEG是为运动视频的压缩制定的标准，该标准不仅利用了每帧数据的信息冗余，而且也利用了各帧间的信息冗余，压缩比率很高，最高可达到100：1，平均为50：1。此外，CCITT 是国际电报电话咨询委员会的提供可视电话和电视会议中视频的压缩解压标准。CCITT 是可视电话和电视会议中音频的压缩解压缩标准。由于有了这些压缩标准，使多媒体数据在Internet网上传送成为可能。系统的工作原理（以西安交通大学远程教育系统为例） 教师端 在多媒体电子教室中，安装二、三台带云台的摄象机、视频捕捉卡、计算机、麦克风及音箱等多媒体设备。通过多媒体通信服务器（又称Producer）中的视频捕捉卡，获得现场教学实况（视、音频数据），通过Real Producer Plus G2软件（Real Network公司的），把这些数据转换成实时的多媒体数据流Real Video格式，传送到位于远程教育中心的Real Server G2服务器（SUN E3500）上。一方面，由Real Server服务器直接播放；另一方面，以文件（*.rm）格式的形式存放到服务器上。 客户端 用户使用普通的多媒体PC机，安装了Real Player G2的客户端浏览器软件后，就可以通过校园网或Internet网，接收实时网上示范教学。再安装上视频头，用于摄取学生图像，便于教师观察学生听课情况；耳机，用于接收教师声音；话筒，用于收集和传输学生的声音。 Real Server G2媒体播放服务器使用Real Server G2版软件，该软件可根据用户的网络带宽，自动提供从、56K的Modem直到高速局域网的图象压缩质量。 用户使用普通的多媒体PC机，通过拨号或者专线接入校园网，只要安装了Real Player G2客户端软件, 可以通过WWW浏览方式，查询并点播本系统提供的视频服务。5．结束语 国家教委目前也特别重视远程教育在我国的发展，以6月21日国家教育部高教司召开的试点工作会议为标志，“中央电大人才培养模式改革和开放教育试点”项目正式启动。这一试点项目是教育部组织实施《面向21世纪教育振兴行动计划》和现代远程教育工程的重要组成部分，也是教育部改革高等教育人才培养模式、发展现代远程开放教育的重要举措，为我国的远程教育发展拉开了新的帷幕。了解远程教育目前在我国的发展现状及问题，可以群策群力，大家一起来为远程教育事业添砖加瓦，使我国的远程教育水平早日迈入发达国家行列，这是本文的宗旨。

试论现代设计的内涵与多媒体技术的关系

多媒体、网络技术与期刊编辑新变革 【内容提要】学术科技期刊的现状已不能适应科学技术的迅猛发展和读者的多样化需求 ，多媒体、网络技术的发展和应用将引发传统编辑手段的全面变革。学术科技期刊实现 全程电脑化的时机已逐渐趋向成熟。计算机技术的日新月异将使学术期刊编辑方法和手 段不会仅仅停留于简单的键盘输入和排版。目前，多媒体技术、网络技术的各种手段运 用于学术科技期刊的编辑出版发行，尚处于初始阶段，但不久将会全面而深入地展开。 【关 键 词】学术性期刊/编辑出版/多媒体技术/网络技术 【 正 文 】 一 计算机技术的发展日新月异，在未来的几年中，各种计算机相关技术都会得到飞速 发展和应用，使计算机变得更加人性化，智能化。而多媒体技术与网络技术的迅猛势头 对传统学术科技期刊带来的影响尤为深远。 目前，学术科技期刊的现状已不能适应科学技术的迅猛发展和读者的多样化需求， 纸介学术科技期刊，以传统的方式办刊，不仅难以在市场经济潮流中站稳脚跟，而且也 正受到计算机和多媒体网络技术、电子报刊和电子出版物的挑战。学术科技期刊必须面 对社会发展的现实，转变传统的期刊编辑出版模式，迅速实施期刊编辑出版的计算机化 ，并逐步实现向多媒体、网络化编辑的转变和过渡。使学术科技期刊所承载的信息更加 高速、全面、方便、准确地传至读者手中。 按照常规的期刊出版流程，作者的稿件经编辑加工后，由印刷厂录入排版，打出校 样，经过数次校对，然后制版印刷。如果利用作者的磁盘文件，在电脑上编辑加工，则 可省去排版输入程序，编辑人员坐在计算机前改稿把关，减少了校对次数，却又同时减 少出错的概率，并且大大减轻由重复输入造成的精力和时间的浪费，缩短出版周期。 值得指出的是，随着多媒体技术和网络技术的蓬勃兴起，越来越多的作者已不满足 于稿件软盘的寄递，而是希望用电子邮件把自己的稿件发送到编辑部的电子信箱中，出 版部门只要运行电脑中设置的E —mail程序，就可在计算机显示屏上看到作者的来稿。 在另一方面，计算机技术又始终处于高速发展的进程中。处理器速度不断得到提高 ，硬盘的容量也正以每年60％的幅度在增长，但是价格却在持续下降。1994年1兆字节 的价格为1美元，到1998年1 兆字节就只值5美分了。如果说， 以前阻滞我国学术科技 期刊电脑化进程的多为财经方面的原因，今天已经不成为太大的障碍。 问题主要在于，由于传统期刊编辑、出版和发行的配套运作已相对成熟，整个流通 程序比较固定和规范，而采用一种新的编辑形态，就意味要有相应的人员管理及工作运 作方式的变更。有些期刊编辑出版部门因此宁愿稳妥地在其固有领域及方式上保持观望 ，而不愿在这方面进行人员、资金和其他方面的投入，反映了一种认识上的误区。 应该看到，学术期刊实现全程电脑化已逐渐趋向成熟。而且，计算机技术的日新月 异的发展趋势还表明：学术期刊编辑方法和手段不会仅仅停留于目前较为普遍的简单的 键盘输入和排版。多媒体和网络的各种技术手段全面运用于学术期刊的编辑出版的前景 必将成为现实。多媒体技术和网络技术给予我们一个发挥创造力和提升人本身智慧能力 的机会。信息技术正在潜移默化地改造我们的听觉、视觉、嗅觉、触觉，改变着人类传 统的时空观念，社会运动方式，伦理道德观念和法律环境。这场席卷全球的革命刚刚从 改变我们的行知模式开始，正以坚定的步伐深入我们生活的每一个侧面，改造行业社会 生活的每一个角落，更改造着人们认识生活，思考世界的观点、方法。 二 多媒体技术是指用计算机对文字、图形、声音、动画、影像等多媒体信息进行综合 数字化处理的计算机技术。多媒体技术主要应用于多媒体个人计算机、多媒体信息管理 系统、多媒体通信、多媒体电子出版物等，近期以来，运用多媒体手段来对学术科技期 刊进行编辑加工、行政管理和发行宣传，也成为一种显著的趋向。多媒体技术的应用将 引发传统编辑手段的全面变革。传统编辑方法与手段同多媒体技术结合后，将给未来学 术科技期刊的编辑工作带来全新的变化。 多媒体技术与计算机、网络技术、通信技术、数字技术的结合，使期刊出版工作过 程和学术科研信息传播不受时间、地点、国界、环境等影响，这将有利于提高世界信息 的流通速度，促进远隔重洋的各民族文化科技的及时交流。 多媒体综合了报纸、广播、电视等功能，将文字、声音、图像、动画等要素结合起 来，这一结合也成为学术期刊编辑、发行的一种全新形式，给受众以全方位的、多维的 信息，光纤通道将电视网、电话网、计算机网三网合一，使三大传统媒介开始走向高度 的综合。 充分利用多媒体文、图、声、像的优势，有利于全面提高学术期刊编辑工作效率和 刊物质量，促进电脑多媒体编辑技术的有的放矢地发展，并为今后计算机技术的普及、 繁荣打下良好基础。 多媒体编辑要处理大量的3D图形、 数字音频和视频信息， 还有从Web网络传来的 高带宽信息。加速图形端口（AGP）即将大量投入应用，这是一种用来连接CPU和图形加 速器、比PCI更快的总线，AGP 同时还提供图形适配器与系统内存之间的连接，有了这 种连接，在3D应用程序中就可以将大量的纹理贴图保存在系统内存中。到2000年，所有 的图形都将是3维， 使用字处理或者电子表格软件的人将不会觉察到有什么不同。 近期出版的一些专业电子排版系统，已集文字处理与图形图像处理功能于一身。不 仅大大降低了此前许多排版软件在文稿中植入特定图像时的繁琐操作和不便，而且可以 利用软件提供的多种绘图、制图功能，使非美工专业人员也能方便地制作出具有专业水 准的图形图像，并通过手写板或扫描仪顺利实现图文混排。使数学、化学、物理等科学 公式的排版简便规范，同时提供各种流程图、电子电路以及各类图库。 近日，IBM公司分别推出中、英文语音识别系统的语音录入软件，它们以声音接收 装置为媒介，将阅读文稿的语音直接转化成计算机上文本的版面，尽管目前此类软件在 配置、环境、程序设计等方面有不少尚待完善之处，但随着新的优化软件的不断问世， 它必将极大地提高文字输入的速度，从而最大限度地改变期刊计算机排版采用键盘输入 的格局。可以预见在不久的将来，我们真的可以与计算机进行交谈，正如一些科幻电影 中描述的一样，计算机可以听懂我们话语，并按我们所说的去做。 多媒体技术的发明，终于使人和机器从原来的对立中摆脱出来，人性化的局面、虚 拟现实的出现，直到人工智能的进步，语音的输入使我们刹时感到PC已不再冰冷，芯片 上已能出现人的情感，而且是高智能的集成。 随着计算机网络以及电子邮件中可视图像和活动声像传输的成为现实，将进一步产 生期刊在稿件传递、审稿阅稿、修改校对、联系沟通、装帧质量、出刊速度全方位的突 破。