時間:2022-03-03 04:36:44
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇通信軟件論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:Modbus規約,智能模塊,電量采集,MSComm控件
0概述
在過去傳統的電力監控系統中,常采用電流、電壓、功率、功率因素、電量等一系列變送器及測量這些變送器標準輸出信號的輸入模塊作為系統的前端采集裝置,這樣既增加了系統成本,又使現場布線復雜,系統可靠性還不高。
隨著計算機技術的不斷發展,綜合了4C技術的分布式控制系統的產生,實現了工業生產過程的集中管理與分散控制。在現代各種分布式電力監控系統及工業控制與測量系統中,常利用上監控中心計算機進行現場實時數據的獲取與發送。采用簡單可靠易開發的通信軟件,可大大降低系統的開發難度。由于文獻1沒有對通信軟件及通信流程進行詳細介紹,本文結合具體通信實例給出了相應程序代碼。
1. 1EDA9033D智能模塊
在現代分布式電力監控系統中,常將數字化的智能模塊EDA9033D作為系統監測參數的現場數據采集裝置。智能電量變送器EDA9033D采用了RS-485接口,遵循標準的Modbus-RTU通訊規約,且能連接到所有的計算機和終端并與之通訊。
1.1EDA9033D智能模塊性能
EDA9033D智能模塊是一智能型三相電參數數據綜合采集模塊,可準確輸出三相相電壓;三相電流;功率、正(反)向有(無)功電度等電參數;電壓、電流等的測量精度優于0.2%,其它電量的測量精度優于0.5%。進行通信時,數據格式、通訊速率、模塊地址等參數可靈活設定。組網方便,通過使用RS-485中繼器,可將多達247個模塊連接到同一網絡上。
1.2智能模塊通訊格式
EDA9033D通信采用Modbus-RTU通訊規約,數據傳輸方式中每個字節包括1個起始位,8個數據位(最小的有效位優先發送),無奇偶校驗位,1個終止位;數據錯誤檢測時采用循環冗余校驗碼方式進行確認。
進行數據交換時,主機發送的查詢數據幀格式,應與EDA9033D返回的響應數據幀格式相同。發生任何錯誤都不會有成功的響應,或者返回一個錯誤指示幀。數據幀格式如表1所示
【關鍵詞】通信原理;虛擬儀器;教學平臺;LabVIEW;教學改革
【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009―8097(2009)06―0107―04
一 通信原理課程的地位及教學特點
當今世界已進入了飛速發展的信息時代,通信技術與傳感技術、計算機技術緊密結合,成為21世紀國際社會和世界經濟發展的強大推動力。培養滿足社會需要的通信專業人才成為高等院校通信工程專業教學改革的重點問題。通信原理是通信工程專業的一門重要專業基礎課程,也是一門專業標志性課程,是以概率論與數理統計、電路、模擬電子線路、信號與系統、隨機信號分析等課程為先修課的專業基礎課,為后續專業課程奠定基礎,在專業課程設置中起著承上起下的關鍵作用,占有重要的教學地位。課程所包含的內容是通信工程專業本科生的知識結構中必須具備的重要部分,為學生形成通信專業的理論體系與技術思想 發揮著重要作用,對于專業建設等教學研究工作有著重要的支持作用[1]。
課程的教學特點是:(1)基本概念和基本原理都很抽象,數學公式和理論推導相對較多,數學基礎要求高,理論性比較強,是信號理論和系統理論的延伸和推廣,教材偏重數學分析,對通信原理的物理過程講述不夠,學生感覺枯燥難懂,難以引起學習興趣。(2)內容較多,涉及的知識面寬。隨機信號的分析是全書的基礎,模擬調制、數字調制、信源編碼和信道編解碼、數字基帶系統、數字系統的最佳接收等在課程中都非常重要,需要一系列先修課程的支持,學生知識儲備不足。(3)教師在講課中不僅要使同學扎實掌握各個基本知識點,而且要將通信系統的各部分內容有機串聯起來,使學生掌握各個知識點和整個通信系統的關系,如何在有限的學時內完成教學任務也是一個難題。總之,本課程教與學的難度都很大[2][3]。
二 課程教學改革的現狀、難點及對策
在高等院校中,針對通信原理課程的特點,進行了廣泛的課程教學改革,取得了很多優秀成果,如省級、國家級精品課、優秀教學成果獎。目前本課程教學改革的主要優秀成果如下:
(1) 采用綜合實驗箱。將每箱一個實驗的傳統實驗箱改變為可做多個實驗的模塊化綜合實驗箱,提高了性價比,增加了實驗項目。
(2) 將仿真軟件應用于通信原理實驗,豐富實驗內容。目前通信系統的仿真主要分為軟件仿真和硬件仿真。軟件仿真是依據通信原理實現通信系統的虛擬仿真; 主要有MATLAB/Simulink、SystemView等;硬件仿真是從系統的硬件實現的角度仿真實際電路,主要有EWB/Multisim、PSpice、Protel、QuartusⅡ、ADS等[4]。
(3) 采用現代教育手段。采用幻燈片、多媒體課件、網絡等現代化教學手段和一些仿真軟件等搭建網絡通信原理教學平臺,共享教學資源,學生能夠通過網絡進行理論學習并可進行網上仿真實驗等,教學內容更加豐富生動,便捷的網絡溝通手段和互動的網絡平臺打破了傳統教學模式的時空限制,擴大了學生的自學空間,提供了交互式、開放式、自主式的新學習模式[5]。
從當前教學改革成果來說,綜合實驗箱、軟件仿真實驗、建立網絡教學系統等豐富的教學形式取得了很好的效果,非常值得學習和借鑒。但也存在下列突出的熱點、難點問題:
(1) 綜合實驗箱仍存在一些不足。沒能克服硬件驗證性實驗固有的動手多、動腦少的缺點;實驗數目增加了,但由于通信原理課程內容較多以及硬件的制約,綜合實驗箱不可能全部覆蓋理論教學內容,仍然存在盲區。
(2) 基于MATLAB/Simulink、SystemView等平臺提供的通信模塊都是封裝好的,模塊的內部結構看不到,通信原理課程講授的恰恰是內部的具體實現,是要求學生掌握的主要內容,因此只能進行系統級仿真,不能進行波形級仿真,沒能從根本上脫離驗證性實驗的模式。
(3) 以MATLAB/Simulink、SystemView等為代表的軟件仿真是虛擬的、原理級仿真,沒有相應的硬件支持,不能硬件實現。以EWB/Multisim、PSpice、ADS等為代表的硬件仿真,從系統的硬件實現角度仿真實際電路。這兩類仿真各自獨立進行,兩者之間缺乏聯系和銜接,使學生感覺理論和實際之間有距離。沒有既能實現原理級的仿真,又可作為硬件實現的通信平臺將理論和實際銜接起來。
(4) 網絡課堂的電子資源有待進一步完善。在電子教案中,有些含有Flash制作的動畫,幫助學生理解原理,但Flas也只停留在演示結果的層面上,不是真的通信系統。以 MATLAB/Simulink、SystemView等軟件仿真只能進行系統級仿真。
為解決上述教學改革中突出的熱點、難點問題,在多年的教學中不斷摸索積累,結合通信系統構成具有模塊化的特點,采用虛擬儀器開發工具LabVIEW開 發了通信原理教學平臺。
三 虛擬儀器通信原理教學平臺的組成和特點
LabVIEW是圖形化編程環境,它的最大優點是直觀易學,編程效率高,在開發各種儀器及虛擬電路方面有其獨到之處。LabVIEW不僅僅是一種編程語言,更是一種高度交互式的開發環境,用來快速設計原型和進行應用程序的漸進式開發,從測量、 自動化到實時嵌入式系統,再到通用場合。LabVIEW具有對FPGA編程下載的能力,具有數據采集卡驅動程序,所以LabVIEW也是一個硬件設計工具。其計算、分析、顯示功能,豐富的信號分析和處理方面的庫函數以及軟、硬兼備特性非常適合通信系統的設計與分析[6]。
但LabVIEW的商用通信軟件包提供的通信模塊都是封裝好的,內部結構看不到,這一點與MATLAB/Simulink、System View等仿真語言的語句類似。通信原理課程要學習的恰恰是內部的具體實現,要使LabVIEW應用于通信原理教學中必需花大力氣自主開發通信軟件包。為解決此難題,在我校實驗技術基金的支持下進行了教改立項,項目組成員分工合作,結合通信原理的教學,針對各種基本通信系統的各種調制方式和編碼方式,編寫出了具有自主知識產權的虛擬儀器通信原理教學平臺。
平臺的硬件系統由計算機、連接外部的端口、數據采集卡、射頻卡等構成,在LabVIEW軟件控制下可完全模擬和替代傳統的儀器。射頻前端+A/D+計算機=一臺接收機,計算機+ D/ A +射頻輸出=一臺發射機。因此,平臺不僅是一個用于教學演示的仿真軟件,同時也是硬件實現方式的一種,與傳統硬件不同的是采用了 較先進的軟件無線電理論,在此平臺上,只需改變軟件程序,就可以構成不同的通信系統。
平臺的軟件部分包括:模擬通信系統、數字基帶系統、數字頻帶傳輸系統、模擬信號的數字傳輸、數字信號最佳接收系統、信道編碼器、信源編碼器、碼分復用系統,涵蓋了通信原理課程的主要內容。每個通信系統的軟件部分都由兩部分組成:(1)各種調制方式和編解碼方式的可供調用的通信模塊,給出了模塊的內部實現。(2)調用模塊構成了基礎通信系統和綜合通信系統。平臺功能完善、內容豐富、形式新穎、模塊化設計符合通信系統的方框圖特點,將通信系統如動畫般展示,使通信系統的設計像搭積木一樣有趣,枯澀難懂的通信理論變得形象生動,學生愛學、易學,充分調動學生的學習積極性,提高學生學習興趣,解決了理論教學難題。
四 虛擬儀器通信原理教學平臺程序舉例
圖1為虛擬儀器通信原理教學平臺進入界面。點擊“系統概述”和“系統組成” ,可初步了解該系統。點擊“系統選擇” 進入圖1。再點擊各個系統,可進入相應系統。點擊“STOP”或“返回” 鍵,返回上一界面。如點擊“模擬信號的數字傳輸” ,進入圖2“模擬信號的數字傳輸”進入界面。在圖2中點擊“PCM脈沖編碼調制” 進入圖3“PCM脈沖編碼調制” 前面板。在圖3中點擊“波形選擇” 的上下鍵來選擇多種輸入信號,可以改變輸入信號的頻率、振幅等,可觀察各種輸入信號下的抽樣值、映射值、每個映射值對應的PCM編碼、信道中的PCM波形、譯碼輸出波形等,會看到譯碼輸出波形隨著輸入信號的變化而變化,從而驗證了系統設計的正確性。
在LabVIEW環境下,可在前面板的標題欄中選“窗口--顯示程序框圖” 進入后面板,后面板為LabVIEW的框圖化程序,前、后面板中的輸入、輸出控件是一一對應的,在后面板中可以看到前面板的功能是如何具體編程實現的。
圖4為“PCM脈沖編碼調制” 后面板,可清楚地展示PCM系統的詳細工作過程:發送端抽樣、映射、編碼后送入信道,接收端反映射、PCM譯碼、恢復原信號。其中“映射”、“PCM編碼” 等是作者編寫的模塊化子程序,雙擊程序模塊,可進入子程序的前、后面板,如“PCM編碼” 模塊 ,是一個包含若干子程序的逐次比較(類似砝碼稱重物)編碼程序,如圖5“PCM編碼子程序” 后面板所示,PCM編碼中極性碼、段落碼、段內碼的復雜編碼過程被清晰地展現。
五 結束語
虛擬儀器通信原理教學平臺涵蓋了通信原理課程的主要內容,提供了可供調用的通信模塊,既給出了模塊的內部實現,又調用這些模塊構成了各種基礎通信系統和綜合通信系統,該平臺具有的特點如下:
(1) 平臺形式新穎,模塊化設計符合通信系統的方框圖特點,非常適合通信原理課程的教學,將通信系統如動畫般展示,使通信系統的設計像搭積木一樣有趣,枯澀難懂的理論變得形象生動,學生愛學、易學,充分調動學生的學習積極性,提高學生學習興趣,解決了理論教學難題。
(2) 平臺功能完善,內容豐富,平臺涵蓋通信原理課程的全部主要內容,實現了課程教學內容的無盲區全方位覆蓋,彌補實驗箱覆蓋面有限的不足。
(3) 平臺通過系統運行結果及每一步具體實現過程的詳盡解析,使學生真正學懂理論,改變了驗證性實驗中學生動手多,動腦少,只知其然,不知其所以然的被動局面,彌補了實驗箱等驗證性實驗的不足。
(4) 平臺能實現通信系統的波形級及系統級仿真,而且生動形象、寓教于樂,嵌入到網絡課堂上,網絡課堂內容更加完善,使交互、開放、自主的網絡學習模式發揮更大的作用。
(5) 本通信平臺,不僅僅是一個用于教學演示的仿真軟件,同時也是軟件無線電方式的一種硬件實現,在此
平臺上,只需改變軟件程序,就可以構成不同的通信系統,實現了原理級的軟件仿真與硬件實現的銜接,縮小了理論和實際之間的距離。
(6) 平臺中設計了可供調用的模塊化通信軟件包,為基礎實驗、課程設計、畢業設計各實踐教學環節提供了新的平臺和手段。
總之,虛擬儀器通信原理教學平臺的創立為高校通信原理課程的教學提供了新的途徑,為課程的理論教學、實驗、課程設計、畢業設計和科研提供支持,具有廣泛的應用前景。平臺的軟件部分在遼寧省第九屆教育軟件大賽高等教育本科組的壹百多名獲獎者中名列第一。配套著作《通信系統仿真設計及應用》詳細介紹了平臺的全部內容,將由電子工業出版社近期出版發行。平臺的演示版可由遼寧教育網優秀教育軟件展免費下載,希望能對相關教師和學生有所幫助。
參考文獻
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The Design and Exploitation of Teaching Flat for Principles of Communications Taking Use of Virtual Instruments
LI Huan1REN Bo2
(1. School of Information Science and Engineering, Shenyang LiGong University, Shenyang,Liaoning,110168,China;2.School of Equipment Engineering,Shenyang LiGong University, Shenyang,Liaoning,110168,China)
【關鍵字】城市,無線網絡,建設策略,分析
中圖分類號:TN711 文獻標識碼:A 文章編號:
一.前言
根據有關部門的調查和統計結果,我們可以知道,目前世界上大約有六百個城市已經開始或者計劃建設無線城市網絡,從而滿足人們的寬帶公共接入、公共安全和公共服務的需要。現在無線城市網絡建設開始在中國內地興起,并已經成為了一種趨勢,而且中國的無線城市網絡建設方案中提到了北京、上海等大城市,同時青島等一些城市已經開始了無線城市網絡建設的試點工作。現在在全國范圍內已經掀起了無線城市網絡建設的運動,各個大小城市都在進行這方面的建設或者是論證工作。我們可以發現,中國的無線城市網絡建設并不是由電信部門主導的,而是由政府發起的。原因是目前的無線城市網絡建設并沒有一個比較清晰的盈利模式,很多的電信運營商就望而卻步了。因此,本文主要是從無線城市網絡的特點出發,提出建設無線城市網絡的策略。
二.無線網絡城市的特點分析
無線城市網絡具有其自己的特點,這個特點主要是在與有線寬帶對比的得出的,大體可以將其特點概括為:各個城市的無線網絡建設,從其城市的基本經濟結構、區域布局,以及各個城市的無線網絡建設的策略出發,將城市的無線網絡建設成為一個,任何人、任何的事物、在任何的時間和地點都可以毫無阻礙的連接通信,實現較高水平的信息化社會。當然我們可以將其具體分為以下幾點:
1.網絡隨處都有
包括高速的寬帶網絡、高覆蓋的移動網絡、傳感器網絡以及3I/3C融合網絡等,這些網絡必須要在城市的每一個角落都可以連接到。
2.無線網絡的服務無處不在
也就是說無線網絡的必須是全方位的,具體的服務包括人性化電子政務、智能化增值服務、多類型信息內容服務等。
三.無線網絡城市的應用
網絡主要是用來應用的,無線網絡也是如此這樣。許多的電信運營商都將應用擺在一個非常重要的位置,無線網絡的應用也是無線城市網絡建設的重點。當今的無線城市網絡的應用范圍很廣,但是主要總結起來,包括以下三個方面的應用。
1.政府方面的應用
無線城市網絡在政府方面的應用主要包括以下三個方面:
(一)應用于公共服務,即應用于公共圖書館無線網絡接入以及資料搜索、還有實時的道路交通的影像信息,也就是我們說的電子眼。
(二)應用于公共安全,即無線網絡應用于公共場所的監控。對于緊急事件的無線通信以及對于警務的實時查詢等。
(三)應用于教育服務領域,通過無線城市網絡就可以容易的進行遠程教育、遠程視頻講座及進行遠程的學習交流直播。
(四)應用于電子政務領域,無線城市網絡可以有效的幫助政府進行現場辦公,進行有關資料表格的實時無線下載。
2.企業方面的應用
(一)應用于企業的零售、物流領域,無線城市網絡可以幫助企業現場為客戶服務,現場查詢貨單,現場進行庫存管理。
(二)應用于制造業領域,無線城市網絡可以對制造企業的廠房進行實時監控,對設備進行實時的維護,以及對工廠進行有效的實時在線管理。
(三)應用于金融保險業領域,無線城市網絡可以實時進行報單的提交,實時進行金融查詢和交易。
3.個人方面的應用
(一)可以即時通信,無線城市網絡可以方便人們進行上網,進行QQ、MSN等通信軟件的即時接入,方便人們的通信。
(二)方便人們商務辦公,無線城市網絡可以幫助人們進行無線的網絡辦公,這樣就可以隨時隨地洽談生意,隨時進行股票交易等。
(三)方便人們獲取資訊,無線城市網絡可以使人們隨時了解新聞,隨時關注時事,進行資料搜索,隨時隨地掌握最新資訊。
(四)方便人們休閑娛樂,人們可以利用無線城市網絡看視頻,打游戲,網絡聊天等。
四.無線城市網絡的建設策略分析
一直以來,無線城市都被定義為是利用WiFi、WiMAX等寬帶無線接入技術,建設覆蓋整個城市或城市主要地區的寬帶接入網。眾所周知,自2004年以來,就一直延續這個模式在進行無線城市的建設,結果可想而知,一敗涂地。
WiFi,本來就是局部熱點覆蓋的技術。WiMAX也只是廣域覆蓋的技術,都不是全程全網的技術。WiFi相對而言.發展較好,現在基本每臺筆記本都內置WiFi。大部分智能手機也有WiFi的功能。WiFi上網非常方便,但是WiFi的維護困難,沒有集中的網管,而且由于覆蓋范圍的問題,經常放在一些公共的設施,如道路電線桿、書包亭上。壞了,不知道;搬動了,也不知道,沒法管理。而且供電也是問題。WiMAX雖是廣域覆蓋的技術,但是產業發展成為瓶頸,曾經刮起一片熱潮。
此外,澳大利亞也放棄全國原有的WiMAX建設導致整個WiMAX陣營基本全軍覆沒。沒有訂單,就意味著沒有前景。所以單一采用WiFi、WiMAX技術建設出的“無線城市”經無數實例證明是錯誤的,這個模式下建設的無線城市無成功案例可尋。綜合考察無線城市的需求、特點,無線城市的建網方案如下:
1. WiFi熱點接入
無線城市發展的第一步是要滿足熱點區域的覆蓋,如街道辦事處、醫院、學校、政府辦事處、機場、會展、酒店、連鎖餐飲、寫字樓、學校、商場、圖書館,樓宇等,這與WiFi技術的特點相契合。即固定區域高速覆蓋。
2.移動網廣覆蓋
在無線城市發展的中后期。從挖掘市場潛力以及保證用戶使用粘性的角度來看,無線城市必須提供全程全網的覆蓋及業務,來滿足用戶的需求。就中國電信而言,CDMA本身就是為個人客戶而設計的,可無縫切換漫游。同時技術成熟、產業完善、聚合各大運營商強大的技術支撐團隊,可有力地挖掘和提升移動網絡的使用發展空間,如終端的定制、設備的規格制定及組織研發等。
下面以中國電信的移動網絡為例,從網絡覆蓋的角度說明WiFi與移動網如何共同覆蓋的組網,以及他們之間的關系。WiFi區域熱點覆蓋。CDMA2000 1X全網無縫覆蓋。CDMA2000 1X EV―DO Rev.A部分熱點區域廣覆蓋。當然目前來看。在大城市所建設的無線城市中,CDMA2000 1XEV―DO Rev.A也是全覆蓋的網絡。具體如下圖所示。
圖一 WiFi與移動網共同組網示意圖
3.移動網+WiFi的融合
中國電信在獲取C網業務經營牌照后,成為全業務運營商,將綜合WLAN的局部熱點優勢和C網掌上寬帶的覆蓋優勢。做好兩者的融合,拓展多元化接入手段,實現無線信號城市全方位立體覆蓋,為客戶提供隨時隨地的無線互聯網接入服務。對于中國移動和中國聯通,也推薦采用移動網絡加WiFi的方式,充分發揮各自的優勢。以避免出現單一WiFi或WiMAX建設無線城市的誤區。
五.結束語
無線城市網絡建設是現代城市發展的新要求,對于城市的發展具有重要的作用。無線網絡城市在中國的建設,必將對中國的城市發展產生巨大的影響。
參考文獻:
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關鍵詞:計算機技術;通信;應用
1.計算機技術在通信中應用的發展前景
計算機技術在通信領域具有可觀的發展前景,隨著科技的不斷進步,計算機的內設配置也在不斷升級,這大大加快了計算機技術的發展。通信領域技術的本質變化,已經越來越離不開計算機技術,計算機技術可以將通信領域推上快速發展的道路上。光纖通用設備的容量升級和多媒體的映射升級,就是依靠計算機技術的信息全面化,新時代的通信設備可以快速傳播聲音和圖像,傳遞的部分數控信息更具有靈活性。總體來說,計算機技術在通信領域中具有可觀的發展前景,計算機技術與通信領域之間的高效結合,也必將成新時代的發展主流。
2.計算機通信的基本特點
2.1快速數據傳輸
計算機技術比較符合多媒體通信,其中二值信號可以快速將音頻、視頻、圖像元素、數據分析和文像轉化進行再處理,再現往日的數據庫存。計算機技術可以快速的將數據進行在線傳輸,縮小時間的浪費,監控并管理數據的真實性。計算機還可以快速模擬信息傳達方式,傳達數據效率是之前的數倍,數字傳輸的方式較為簡單,時間較短。因為運用的是全方位虛擬傳送,所以計算機技術的速度較快,現代通信廣泛應用計算機技術進行輔助傳輸。
2.2呼叫時間較為短促
計算機通信的呼叫次數較為均勻,多為短促加急音,表達事情緊急的不同程度,通信時間較短可以節省大量的時間,長時間控制在一定時間內,便不會發生重大糾錯現象。計算機控制通信設備,發出的信號多為緊張短促的信號報告音,不同時間的提示音代表不同的含義,其中時間最長不會超過10秒,同時計算機通信可以大幅度降低外界對其的干擾。計算機通信大部分是通過二進制的計算方式進行數據處理,這樣不僅增加數據的精準性,還節省工作時間,同時會適當的清除不可利用的聲音。利用計算機技術的通信設備可以加設密碼處理,隨意轉換碼型,增加文件聲音的保密性。
3.計算機技術在通信中的應用
3.1計算機技術應用于計費系統
計算機技術廣泛應用于通信領域的計費系統,通信領域交換技術的不斷發展,消費者對交換機的要求越來越高,相關領域也在不斷對交換機的系統進行升級更新。逐漸交換系統中出現了計價功能,協助此功能快速發展的正是計算機技術,計算機最初只是表面協助,隨后發展到全程參與。計算機應用于計費系統存在很多優勢,舉一個簡單的例子,計費系統涉及范圍較廣,其中對數據的處理較為復雜,計算機利用其獨特的系統可以快速整理計費數據。任何一家企業的前臺配置是與房間管理系統相聯合的,只要將系統輸入計算機中就可以對企業進行遠程控制,并起到監督管理的作用。計費系統設計大量的資金限制,擁有獨特的數據系統管理,企業自身根據專營的產品特點不同,設置不同的計費系統,采用不同的計算機計費方式。總體來說,計算機技術應用于企業的計費系統,為企業通信領域帶來了許多的便捷,推動了企業的全面快速發展。
3.2計算機技術應用于信息管理系統
計算機通信軟件在不斷地向前發展,隨著事業單位的需求增加,信息管理系統的樣式可謂是花樣百出,同時也突出了計算技術對通信領域的重要性。這不僅充分利用了計算機的價值,還推動了通信領域的快速發展,提高了企業信息管理部門的工作效率。在有關部門的認真鉆研下,各大企業大量引進計算機信息管理技術,通過遠程控制自動化的理念整合內部信息資源。通過將計算機技術應用于信息管理系統,提高企業資源整合部門的工作效率,縮短繁冗的工作周期,推動了現代化通信技術的發展。
3.3應用于數據化管理
計算機技術可以應用于系統自動化管理,通過固定的系統設置,需求者可以自主進行數據查詢,隨著通信技術領域的不斷發展,此管理應用在通信領域較為常見。號碼查詢、漫游聊天記錄和系統密碼的查詢,都可以利用計算機技術進行查詢,計算機系統的自動查詢法較為簡便,可以在短時間內查詢到所需求的信息。計算機使用者可以簡單對數據進行規劃,然后上傳到數據化管理系統,進行篩查和有效管理,總而言之,計算機技術應用于數據化管理,推動了通信領域的快速發展。
4.結語
隨著信息技術的快速發展,計算機通信受到了廣泛的應用,信息全球化逐漸席卷全球,計算機通信作為當代的通信基礎,肩負著未來通信發展的重要責任。計算機技術是未來發展的重要信息技術,可以推動計算機通信未來的發展,實現信息之間有效共享,推動創建高效的信息交換環境。明確未來的信息發展方向,推動網絡技術的快速發展,加快光纖傳輸技術在通信方面的發展。
作者:楊天潼 單位:長沙市雅禮中學
參考文獻:
[1]林生.計算機通信網絡原理[M]西安電子科技大學,2000
【關鍵詞】信息技術;應用;發展趨勢
前言
信息技術是社會發展、科技發展下的產物,其自問世以來即得到了廣泛關注,應用范圍也在持續拓展。信息技術屬于通信技術的一種,其主要依賴于計算機技術來開展工作,將信息傳輸、信息處理功能集于一身,根據對目前信息技術的應用現狀,以及我國未來科技的發展方向,對信息技術的未來發展趨勢也做出了假想。
一、信息技術的應用
信息技術在我國的應用范圍十分廣泛,其并未僅僅局限于一個領域,如在我國教育事業的發展方面,很多新型教育模式均需要借助信息技術才能夠應用,圖書館的管理也實現了信息化管理;另外,我國物流業近年來成為了熱門行業,為了促進物流業的飛速發展,也將信息技術應用到了該方面,又或者是通訊技術的開發和完善,信息技術在此方面也是不可或缺的一部分。總之,當今設計幾乎各個行業中均能夠應用到信息技術,對其進行分析與研究也是十分重要的[1]。
二、信息技術未來的發展趨勢
2.1未來信息技術的核心技術是光電子技術
如今已經進入了信息時代,這與信息技術的飛速發展有著密切關系,同時此種時代特征也利于信息技術的進一步發展,事實上,當信息技術發展到一定程度后,其勢必會出現新的發展方向。根據目前的情況可知,今后電子學以及光電子均是重要的發展趨勢。所謂光子,其主要指的是一種傳輸載體,然而其并非孤立狀態,而是能夠以信息和能量為平臺,并衍生出信息光子學和能量光子學。此兩項技術若能夠得以應用,勢必能夠很好的解決目前信息技術中所暴露出的弊端,并將市場需求作為主導向,充分推動我國的信息產業發展。目前來看此種發展趨勢前景一片大好,得以實現后將會影響到社會生活的方方面面[2]。
2.2微電子技術向系統集成方向發展
在信息技術中,集成電路制造技術是十分重要的組成部分,甚至可以說使其促進了信息技術的革新,使其能夠逐漸走向小型化和微型化。微電子技術經過多年發展,歷經了多種形式,如大規模、超大規模以及特大規模,而如今也已經進入了極大規模狀態。集成電路制造方面的發展情況如何已經能夠直接影響到信息技術的發展,兩者可以起到互相促進的作用,而其中所存在的共同點是,兩者均正朝著微電子技術的方向而發展,一旦可以實現此目標,人們的生活、工作以及出行等方面也會變得越來越方便快捷。
2.3計算機技術向多媒體、智能化方向發展
信息技術與計算機技術分屬同根,而智能化發展是當今社會發展的主要趨勢,因此智能化也成為了信息技術的發展方向。如今已經進入了大數據時代,在此時代背景下,各行各業的發展過程中均會產生大量的數據和信息,對其進行處理勢必要應用到更為先進的技術。另外,信息技術也在漸漸朝著實用化方向發展,該技術融合了多種技術的優勢,如計算機、家電以及通信等,逐漸形成了數字與圖像技術相互交融的時代,根據此發展趨勢,今后電腦也會呈現出更多形態,以及更加具有人性化特征[3]。
2.4趨于數字化
信息技術的應用中已經充分體現了數字化信息技術帶給人類的變化,如在視頻、音頻、多媒體技術等方面,均有了以往所沒有的優勢,甚至直到今天,數字化技術依然在社會發展中占據重要地位。數字化技術的作用有很多,具體如下:一,促進視頻、音頻和計算機技術之間的相互結合;二,實現了音頻、視頻以及音響技術的微型數字化融合;三,多聲道環繞聲的實現。通過此些變化也可以看出數字化依然是信息技術的發展方向之一。
三、總結
綜上所述,研究關于通信技術應用及未來發展趨勢方面的內容具有十分重要的意義,其不僅關系到我國通信技術的發展與應用,也關系到我國經濟發展、社會發展等諸多方面。近年來,我國為了促進信息技術的發展,也在不斷加大資金、技術以及人才方面的支持,且小有成就,但在發展過程中也會遇到很多挑戰,需要不斷的創新和突破,最終才能夠取得更為可期的成果。
參考文獻
[1]龔成.論電子信息技術的應用特點與未來發展趨勢[J].網絡安全技術與應用,2014,08:197-198.
[2]王彤.3G技術在通信中的應用及未來發展趨勢探析[J].中小企業管理與科技(上旬刊),2012,04:316-317.
關鍵詞: 物聯網 人才培養模式 創新
一、研究背景
物聯網的概念最早由美國麻省理工學院的Kevin Ash-ton教授在1991年首次提出,1999年美國麻省理工學院建立“自動識別中心”,提出“萬物皆可通過網絡互聯”,闡明物聯網的基本含義。2005年國際電信聯盟(ITU)對物聯網做了如下定義:通過二維碼識讀設備、射頻識別(RFID) 裝置、紅外感應器、全球定位系統和激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。隨著物聯網技術的不斷發展和應用創新的突破,物聯網的概念在變化與發展。
2009年,提出“感知中國”,物聯網在我國獲得了前所未有的重視,物聯網被列入我國戰略性新興產業之一。2011年11月28日,工業和信息化部印發《物聯網“十二五”發展規劃》,巨大的市場需求將為物聯網帶來難得的發展機遇和廣闊的發展空間。2009年7月,北京理工大學、北京科技大學、哈爾濱工業大學等30所高校成為首批獲準開設物聯網工程專業的高校,部分高校于2011年首次招生。2012年2月,教育部下發通知,批準北京交通大學、西安電子科技大學、暨南大學等80所高校開設物聯網工程專業,部分高校已開始招生。至此,我國已有100多所高校設置了物聯網專業。物聯網專業是教育部允許高校增設新專業后,高校申請最多的學校,這說明了國家對物聯網經濟的重視和人才培養的迫切性。
工業和信息化部印發的《物聯網“十二五”發展規劃》中指出:物聯網是我國新一代信息技術自主創新突破的重點方向,蘊含著巨大的創新空間,物聯網在各行各業的應用不斷深化,將催生大量的新技術、新產品、新應用、新模式。規劃中多處提到創新,創新是物聯網發展的驅動。物聯網自身孕育了重大科技創新,而且催生新的產業科技創新,這必然要求物聯網專業培養出來的合格學生具備較強的創新精神和創新能力。
二、創新型物聯網工程專業人才培養方案
南京郵電大學物聯網學院于2009年9月成立,2010年獲批開設物聯網工程專業,2011年9月首次招收物聯網工程專業本科生。
作為一個處于摸索階段的新興專業,各所院校都結合自身特色制訂了物聯網專業人才培養方案。物聯網學院也為物聯網工程專業制定了初步的培養方案。
1.培養目標。
南京郵電大學物聯網工程專業培養適應國家戰略性新興產業發展需要,德智體美全面發展,基礎扎實,知識面寬,實踐能力強,具有較高的思想道德,良好的科學文化素質、敬業精神、社會責任感與創新意識,掌握物聯網基礎理論知識和專業技術方法,在電子信息領域從事物聯網應用系統開發的專業技術人才。
2.培養規格。
(1)專業能力
具有從事信息網絡領域內工程開發和設計所需要的數學、物理等自然科學的基礎知識,可以應用數學、物理等理論解決工程中遇到的實際問題的能力;系統地掌握計算機科學與技術領域的基本理論和基礎知識,掌握計算機軟硬件系統的分析與設計基本方法,具有集成和應用通信系統的能力,并將所學的基本理論、基礎知識、基本技能和方法應用于實踐;接受科學思維與科學實驗方面的訓練,具有綜合相關理論、知識與方法進行物聯網應用系統開發的能力。
(2)綜合素質
要求具備良好的職業道德素養、具有良好的生活理念及進行個人職業規劃的能力,善于與他人合作,具有良好的書面和口頭表達能力,以及基本的與人交流的能力;掌握一定的工程管理、社會學、情報交流、環境等人文知識,具備工程應用開發中所需的管理能力,具有一定的創新思維能力和對新知識、新技術的敏銳性;熟練掌握一門外語,具有聽、說、譯、寫的能力,能較熟練地閱讀外文專業文獻;掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法,具有一定的科技論文寫作能力;具備健全的心理和健康的體魄,具有一定的美育素養,能夠履行建設祖國的神圣義務。
(3)專業知識體系構架
物聯網工程專業課程分為通識教育、專業教育、實踐教育和創新拓展(自主學習)四大類模塊。
按照全面素質教育的理念,通識教育類模塊主要由公共基礎課程、自然科學基礎課程、綜合素質課程組成,著眼于增加學生知識的廣度與深度,使學生兼備人文素養與科學素養。
專業教育類課程體系分成三個層次:第一層次專業課程包括:高級語言程序設計、面向對象程序設計及C++、數字電路與邏輯設計、概率統計與隨機過程、數據結構與算法、物聯網架構和技術、電工電子技術基礎和電工電子技術實驗;第二層次專業課程包括:微型計算機接口技術、計算機網絡、操作系統原理、數據庫系統原理、嵌入式系統原理與應用、軟件工程(雙語)、通信原理和計算機組成原理等;第三層按物聯網體系劃分,物聯網感知和網絡層課程包括物聯網感知技術及其應用、IP網絡技術與應用(雙語)、無線傳感器網絡、物聯網安全技術。數據管理分析及應用層包括:云計算、數據挖掘、信息融合技術基礎、Web技術等課程。
實踐教育模塊包括通識教育實踐、工程訓練、專業課程實踐、校外實踐、畢業設計(論文)等。在培養過程中,特別強調通過加強實踐環節提高學生的動手能力和創新意識。實踐教學體系包括軟件開發能力培養、硬件基本能力培養和軟硬件協同設計能力培養。軟件開發能力培養的實踐課程包括:程序設計語言、數據結構與算法、操作系統原理、數據庫系統原理、軟件工程等課內實驗及程序設計(上機)、算法與數據結構課程設計、云計算課內實驗。硬件基本能力培養的實踐課程包括:數字電路與邏輯設計課內實驗、電工電子基礎實驗、計算機組成原理課內實驗、微型計算機原理與接口技術課內實驗和電子電路課程設計。軟硬件協同設計能力培養的實踐課程包括:物聯網基礎實驗、嵌入式系統原理與應用、物聯網感知技術及其應用、無線傳感器網絡(雙語)等課程課內實驗和兩門專業課程設計。專業課程設計I可在嵌入式系統原理與應用、數據庫系統原理、物聯網感知技術及其應用中選擇;專業課程設計II在無線傳感器網絡、軟件工程、通信軟件設計基礎上選擇。
創新拓展模塊是體現以學生為本的教育觀念、實現共性培養平臺上發揮個性化、挖掘學生潛力和特長,培養高素質人才的重要環節。創新拓展模塊要求各專業學生通過各類競賽、科技成果與授權專利、科技創新活動(STITP、開放實驗等)、、證書認證、創新研修課程等。
三、創新型物聯網工程人才培養策略
在不斷修訂完善專業人才培養方案的同時,南京郵電大學也在不斷創新舉措以適應物聯網產業的發展及創新型人才的培養需求。
1.不斷優化課程設置,動態更新課程。
創新能力來源于寬厚的基礎知識和良好的基本素質,加強學生專業基礎教育的內涵更新和外延拓展及構建合理的課程體系非常重要。一方面,優化課程結構,按照“少而精”的原則設置必修課,確保學生具備較為扎實的基礎知識。另一方面,增加選修課比重,后期可以動態地更新和優化教學內容,使學生有機會接觸各學科發展前沿,了解科技發展的趨勢,掌握未來變化的規律。突出系統觀教育理念,以“強化基礎、注重實踐、彰顯特色”為原則,打破與相關專業課程間的壁壘,加強課程與課程體系間在邏輯和結構上的聯系與綜合,在課程教學大綱、實驗大綱、教學課件、教材建設、題庫建設等方面進行全方位的更新,逐步形成特色鮮明的專業課程群。允許并鼓勵學生在修滿規定的核心課程的基礎上,選修自己感興趣的課程,給予學生較大的自主選擇空間。根據物聯網行業的最新發展形勢,不斷更新公共平臺課程并增設應用型課程。
2.完善實驗實踐教學模式,探索開放式實驗教學體系。
充分利用實驗實踐教學平臺,不斷完善基礎實踐教學、專業實踐教學、綜合實踐教學三層次有機結合并輔之以各類課外實踐活動的實踐教學體系。創新實踐教學管理,加強實習基地建設,加大實踐教學投入力度,改善實踐教學條件,充分調動教師開展實踐教學的積極性,著力推進實踐教學內容、方法與模式的改革,提高學生的創新實踐能力。改革和完善實驗課程成績的科學評價體系,改革實驗室管理運行機制,探索開放實驗室的管理方式和體制,完善實驗儀器設備、實驗經費和實驗耗材的實驗室管理體制。
積極拓寬實踐教學渠道,通過深化校企合作,加強實訓實習基地建設,使學生實訓實習形式多樣化,在實習基地保證有固定的老師指導學生實習,聘請實習單位經驗豐富的工程師為學生作現身說法,現場講授、現場演示。與校外企業建立合作關系,培養“雙師型”教師,開展產學研用一體化的教學形式。
3.改革和完善評價體系,建立完善的創新激勵機制。
評價是教育管理中實施控制的特殊手段,是教育管理的重要環節。傳統培養體系不利于培養創新人才的弊病反映在評價體系上采用簡單劃一的方式,未能反映出學生的真實全面的水平和能力。對學生的評價不僅要重視知識的全面性考查,更要重視能力(尤其是創新能力)的考查。考試方式多樣化,考試時間自主化,或采用非考評學,通過寫專題報告、撰寫學術論文、參與科研項目等多種形式評學。同時建立對學生的創新意識、創新能力、創新成果積極的激勵機制。
4.推進教學方法改革,加強個性化教學指導方式。
加強個性化教學方式,強調啟發式與互動式、面向問題求解的教學方式;實施探究式、研究性教學,鼓勵學生的個性化發展,建立個性化的獎勵機制:通過課程大作業、課程設計等方式,為學生提供內容豐富的綜合設計題目,使學生可以根據自己的興趣和愛好選擇題目進行學習。
5.打造物聯網典型示范應用項目,構建多維創新教學平臺。
打造物聯網典型示范應用項目,加深學生對物聯網的理解感知。從科研和競賽等方面展開物聯網技術相關導向的教學實踐,在專業創新訓練中繼續實施“導師制”,引導學生在教師指導下進行科研訓練;鼓勵學生參加教師的科研課題,與教師合作進行科學研究。發揮科研項目尤其是STITP項目的人才培養作用,在項目設計與項目管理中采取措施,積極鼓勵和支持大學生參與科技創新,為學生提供多維創新教學平臺是對理論課程教學體系的擴展延伸,有利于激發學生的創新意識與學習熱情。
6.深化與物聯網科技園合作,協同創新發展。
與物聯網科技園緊密合作,充分利用南京郵電大學物聯網科技園大學生創新苗圃項目,一方面可以與園內企業進行項目對接合作,另一方面加強對學生園內自主創業的支持。鼓勵更多學生參加3S杯全國大學生物聯網技術與應用“三創”大賽等相關學科競賽,培養學生的工程化意識、創新意識、團隊合作精神和團隊領導能力,充分利用我校物聯網技術與應用協同創新中心相關優勢。
隨著物聯網研究的不斷深入,社會對物聯網專業技術人才的需求也會出現變化,因此物聯網專業的人才培養模式也是動態發展的過程。只有不斷探索培養高素質創新型人才的途徑和方法,不斷更新改革物聯網專業的教學內容、課程體系、教學方法和管理體制與運行機制,才能為國家為地方輸送物聯網產業發展所需的高素質創新型人才。
參考文獻:
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[3]李婭娜,王東升.創新型人才培養模式研究[J].山東社會科學,2010(4):176-176.
一、關于中國IM市場和騰訊的國內外研究現狀和研究成果
西安郵電學院的任艷玲在文獻中指出從1999年2月至今,我國IM市場發展迅猛,從最初的一種產品發展到幾十種甚至上百種產品;從最初只能傳輸簡單的文本消息的互聯網聊天工具,演變為現在可以傳輸文本、語音、視頻等多種格式信息、跨越互聯網和傳統電信網的綜合信息交流平臺。隨著移動互聯網的發展,互聯網即時通信也在向移動化擴張,移動運營商的進入使得IM市場的競爭更加激烈,并使IM市場的競爭格局發生了顯著變化。目前我國IM市場上的產品主要有:QQ、MSN、飛信、阿里旺旺、UC、Skype、popo、Yahoo通等等。市場份額靠前的幾種IM分別有著各自鮮明的特色,IM作為高用戶粘性的服務,后來者要想在競爭激烈的市場立足,必須通過差異化定位,來實現對于細分市場人群的爭奪。另外,技術融合和創新成為產業發展的重要趨勢,IM客戶端整合了越來越多的服務內容,對于語音、視頻、協同、會議和移動應用的強勁需求對廠商的技術能力進一步提出了挑戰。
上述觀點在說明中國IM市場的競爭激烈后,提出了自己對于IM市場競爭上位的對策:爭奪細分市場人群,走差異化定位路線。一下的幾個觀點討論了騰訊針對于IM市場機型的差異化營銷。
孫光海、陳立生則是從采用博弈論、信息論、傳播學理論等作為分析工具總結出騰訊的營銷策略:統一更換新標識,用以全面體現騰訊網的品牌內涵和經營理念。騰訊網不再局限于時尚、休閑領域,叩開了通才型網站——綜合類門戶網站的大門。騰訊的“海量模式”--通過即時通信軟件對所有注冊用戶彈出廣告來獲取收益,并以此與品牌門戶網站競爭。當廣大網民對彈出廣告十分厭惡,改為彈出新聞,被稱為“迷你”的彈出小網頁每天精選一些重要新聞和娛樂休閑內容,反而受到用戶青睞,穩坐門戶網站訪問量頭把交椅。
上述觀點從傳媒博弈方面來講騰訊的創新。騰訊以一個“小企鵝”憨厚的形象出現在人們視線中,為自己的品牌標準化之后,騰訊的市場定位更加明確,目標群體不再單單是年輕人,騰訊需要擴張,走全民化道路,建立自己的門戶網站。騰訊以即時通信作為信息傳播的載體來獲取廣告收益,增加門戶網的點擊率,后期又借助這種方式做窗口廣告,在傳播角度這是非常成功的作法。但是會模仿的不是只有騰訊。比如奧運會期間,搜狐等門戶網站也做出窗口新聞,騰訊的“迷你網頁”不再是一個獨特的閃光點。面對這樣的快速復制的年代,即使在登陸騰訊的即時通信遍彈出窗口新聞以增加訪問量,很顯然更多人更愿意到一些老品牌的門戶網站去獲取新聞,這樣就涉及到騰訊是否能夠將門戶網做的更新穎更廣泛更專業。
哈爾濱工程大學的李平從戰略理念、知識發現、知識聚集、知識創造、知識運用、信息技術平臺和文化管理等方面分析了騰訊公司創新導向的知識和諧管理的基本模式。他是從創新導向的知識和諧管理來說的。他認為。騰訊公司的創新戰略經歷了“模仿、引進、學習、創新”的過程,走過了“學習型創新、整合創新和戰略創新”三個階段,不僅是在產品層面,在創新機制的建立上也模仿google和微軟,塑造公司的創新能力,構筑騰訊公司的競爭優勢,創造騰訊公司的商業價值,搭建騰訊公司的發展平臺,營造騰訊公司的創新氛圍。
上述觀點從知識和諧管理的角度說了一些關于騰訊有別于一些企業的戰略。騰訊QQ本身就是一個巨大的模仿品。但是如果只模仿也不能使騰訊做到如此成功。馬化騰從發現ICQ,到發現ICQ的不足,需要適合中國人用的中文版ICQ,騰訊QQ就產生了。騰訊在電子商務、無線增值、互聯網業務的模仿是大家都知道的,但是其創新更被大家說認同。上述觀點說了很多知識變化的過程,其實從一定程度上說這是一個知識重構過程。馬化騰將別的東西拿過來運用的時候對知識的打碎糅合,并加上自己的元素。李平在文章認為這是一種“無為”管理,是一種和諧知識管理。我認為這并不是一種完全意義上面的“無為”管理。首先騰訊在發展上面是很有戰略的:在模仿中學習更新,所以其對知識的管理不能成為是“無為”的,只能說是在“和諧”表面下的具有戰略步驟的知識管理。騰訊在創新過程中不拘一格,不能說明是完全的意義上的“和諧”,因為騰訊的創新本來就是突破傳統方式,這樣來說是一個知識的上升。
二、關于IM和騰訊的進展情況和發展趨勢
《市場透析》的劉丹則通過研究指出2008中國企業即時通訊市場發展特點:(1)市場處于導入期:大廠商都保持觀望的態度,而小廠商卻無法支撐起整個市場的發展,中游廠商表現較活躍,成為維持市場增長的中流砥柱。從市場的長期發展看,中國企業即時通訊市場的近兩年的年均增幅接近20%,仍然屬于快速發展時期,企業即時通訊市場的活躍度將隨著金融危機影響的減弱而逐漸增加;(2)2008年金融危機將促進市場競爭格局的形成:只要能在市場中保留自己的份額,以后一旦經濟恢復,生存下來的企業就可以占據市場中的一席之地,而被淘汰的部分企業將無緣該市場;(3)高效、穩定、安全成為企業服務的重點:企業即時通訊產品需要提供的不是一個簡單的軟件產品,而是一個涵蓋各種通訊手段的交流平臺,唯有如此才能真正節約企業成本,提供工作效率。
關于IM未來發展趨勢他認為:(1)信息化建設的加速將促進企業即時通訊市場發展;(2)統一通信成為發展趨勢;(3)渠道萎縮,合作伙伴加強。
DCCI互聯網數據中心則做出如下預測:趨向1:即時通訊平臺提供的服務更加多元化,用戶的在線生活圈逐漸形成:包括QQ在內的即時通訊工具不斷增加新的增值應用服務,如新聞資訊、博客、郵箱、音樂、網絡游戲、C2C等,為即時通訊用戶提供了眾多的娛樂和資訊服務選擇,在增加盈利的同時,不斷強化用戶粘性。即時通訊僅僅是整個平臺的最基本的服務,新的應用和服務將繼續增加進來,用戶的在線生活圈逐漸形成;趨向2:用戶逐漸顯示出細分特性,即時通訊定位的差異化發展趨向顯著;趨向3:垂直類即時通訊市場發展迅速,綜合類即時通訊與垂直類即時通訊格局即將形成;趨向4:即時通訊廠商戰略布局進一步優化,互聯網增值業務與營銷平臺成為戰略重點;趨向5:企業IM有望走出市場培育期,未來重點在提高企業用戶的認知度和接受度:企業即時通信市場尚在開發期,國內企業對企業IM認知度和接受度正在提高,競爭格局尚未形成,未來的重點在于培育和搶占市場;趨向6:互聯網即時通訊提供商介入無線即時通訊市場,合作大于競爭將成趨勢。
任艷玲對于中國即時通訊定位差異化趨勢也頗有見解,她認為行業五力(行業內競爭力、潛在的新加入競爭力、替代產品的競爭力、購買者的討價還價能力、供應商)競爭決定定位差異化趨勢:(一)行業內差異化程度小,競爭激烈要進行有效的競爭,獲取穩固的競爭優勢,只有通過成本領先、別具一格和集中一點戰略。因目前IM服務基本免費,所以成本領先戰略不適用,別具一格和集中一點戰略歸根結底還是差異化的戰略;(二)低進入門檻,要求高的競爭力(三)替代產品的競爭,要求發展特殊的即時通訊產品;(四)特別的買方議價能力,要求差異化的產品定位:在IM市場上,由于服務的免費提供,使得買方的議價能力體現在了對服務質量的要求及使用習慣和選擇偏好的形成上。
她認為即時通訊市場正在并將要呈現的差異化狀況。(一)服務商開始更多的關注企業IM市場的未來發展:在個人IM市場,騰訊QQ一枝獨秀,無人能及,高用戶粘性使得后來者居上幾乎成為不可能;(二)隨著電子商務的迅猛發展,商務IM開始更迅速地被人們所應用;(三)隨著電信運營商的強勢加入,移動即時通訊發展迅猛。
關于上述幾點看法,我們可以得出一個結論:IM市場發展越來越壯大,想分一口羹的人越來越多,在這樣的趨勢下,都能提供免費的IM軟件已經不再是什么不能逾越的障礙。那么要想做大做好,只能走差異化營銷途徑。那么幾個觀點關于是騰訊在IM市場上作為一個即時通訊龍頭所采取的差異化營銷。
中南民族大學文學與新聞傳播學院涂銳是從網絡游戲看騰訊的差異化競爭。面對競爭激烈的市場和眾多對手,騰訊結合自己的特點和優勢,運用差異化競爭策略,使其游戲產業迅速發展。在開放性的發展模式下,騰訊游戲采取自主研發、合作、聯合運營三者結合的方式,已經在網絡游戲的多個細分市場領域形成專業化布局并取得良好的市場業績。他從市場細分差異化、產品差異化、運營模式差異化、員工差異化分析騰訊游戲成功的原因。
上述觀點是從網絡游戲看騰訊的差異競爭。騰訊的網游大概是其差異化成功的主要例子。大家都知道騰訊的游戲源于盛大等很大大型游戲的創意和技術,但是騰訊游戲的體驗人數卻與一些原創游戲不相上下。一下小的QQ游戲是騰訊自主研發,另外一些創意和技術維護來自與韓國官方的合作等。騰訊網游的差異化就在于結合騰訊自身的機制進行創新。從市場、產品、運行模式、員工都帶來很多的不同。但是上述觀點的論述范圍太小。騰訊網游的成功,不單單是網游做的成功,主要還是依賴于騰訊的“會員式”營銷。擁有一個賬號就能綁定多個游戲,不論是安全還是方便性都非常有保證。網游差異化的成功也歸功于騰訊強大的綁定體系。
武漢大學的鄭瑾蕙以騰訊即時通信工具為例,對網絡環境下的體臉營梢策略進行了探討,她認為騰訊在中國市場深受大量年輕網民喜愛是和其提供的卓越體驗密切相關的。豐富的多維體驗和生動的即時交互,多彩的虛擬空間和自我的個性世界,產品的協同效應,抓住年輕一代是騰訊體驗營銷手法處理上的智慧,也是其成功所在。
上述觀點建立在新時代的體驗經濟上。網絡的體驗營銷不是傳統意義上的體驗營銷。網絡本身是一個虛擬世界,很多體驗都建立在想象力上,這樣的體驗營銷更注重的是顧客的回憶,是否想再來或者使用。QQ群、QQ秀、QQ空間的產生以及后來的拍拍網、校友錄等組成的社區形成騰訊的“在線生活產業模式”使其產品被廣為接受。與其說使其提供卓越的體驗消費,我覺得不如說騰訊在“體驗”兩個字上面做足工夫,真正洞察目標群體的在線需求:溝通、信息、娛樂、商務。QQ現在市場定位不再只是針對年輕人,還包括商務白領等其他大眾化人群。所以我認為,不是騰訊在提供特別的服務,而是旨在滿足人們內心的心理需求。
天津大學的鄧一飛通過體驗營銷則是站在消費者感官、情感、思考、行動、關聯五個方面研究,他認為騰訊一切產品、服務從用戶體驗出發,以體驗為導向銷售產品或服務,延長體驗時間,增加購物前、中、后的良好體驗,體驗要有一個“主題”,“體驗”滿足的是“自我實現”的需要分析了騰訊成功的體驗營銷。
上述觀點是通過消費者方面出發,經過對消費者的研究,將體驗的時間拉長,使消費者實現自我價值。我認為通過對消費者的研究,可以將消費者的需求歸類,比如如何讓體現消費者各方面的自我實現深入研究。從市場的長期發展看,中國企業即時通訊市場的近兩年的年均增幅接近20%,仍然屬于快速發展時期,企業即時通訊市場的活躍度將隨著金融危機影響的減弱而逐漸增加。
武漢科技學院的馮易分析了騰訊與可口可樂之間聯合營銷的成功實例,總結出品牌聯合營銷的競爭優勢,即可以使聯合體內各成員實現資源共享、優勢互補,提升品牌價值和地位,對于新企業則可規避進入新市場的風險。二者的合作使雙方都達到了實行品牌聯合營銷的目的,提升了雙方的品牌地位,同時也促進了雙方品牌向著更高方向發展,這也就說明了,在騰訊與可口可樂的聯合營銷中,雙方都獲得了均等的發展機會。
武漢理工大學的鄭沛然著重分析可口可樂與騰訊的協同營銷策略,分析騰訊和可口可樂合作在2008年3月24日推出“火炬在線傳遞”活動,吸引了眾多網民的關注。可口可樂擁有全球最有價值的品牌,騰訊擁有全球最強勢的IM,這是廣告主與受眾的最好溝通媒介。騰訊IM所擁有的2.2億活躍賬戶和全面業務布局,為騰訊網“IM+門戶”模式發展提供了最佳原動力。所打造成的極具黏度和延展性的網絡社區,為其他業務擴張提供了有利的平臺。成為競爭對手的難以逾越的障礙。訊公司在業內的品牌價值、強大的業績以及火爆的人氣,配合上可口可樂的巨大品牌勢能.一定會取得更好的業績;而可口可樂借助騰訊的優勢,可以提高自身本土化、年輕化的形象。
上述兩個觀點都是研究騰訊和可口可樂的聯合營銷。在這里重點突出騰訊如何借助可口可樂的品牌進行植入式營銷。這樣營銷的出現解除了傳統門戶網站的弊病,廣告收入不斷快速增長。對于騰訊來說,這種模式不能夠被復制,因為巨大的用戶量和強烈的粘性業務可以將兩種品牌自然的融合在一起,加深品牌的印象和好感度,增加品牌之間的合作,這也是騰訊差異化競爭的主要手段,因為其已經建立的優勢。在品牌合作上要找到相匹配品牌,才能相映生輝。騰訊和可口可樂的合作司成功的,但是如果能讓這樣的合作繼續下去,還需要更多的戰略部署,達到兩個品牌的長期合作。
三、關于IM和騰訊的存在問題
由以上兩點我們很容易看出IM的市場競爭是相當激烈。由于電信的插入,市場可能進入一個白熱化的狀態,下面來看看在這樣的市場競爭下,騰訊面臨的問題。
《企業前線》胡智海認為:QQ保持IM市場的大哥大,似乎毫無懸念。然而,2007年中國移動高調的飛信,已經躋身到市場第二的位置。而微軟苦心經營的MSN,由第二跌落到第三的位置。面對半路殺出的黑馬,MSN應對乏力。在苦苦支撐之際,3G忽然在中國得以放行。MSN迅速向中國電信伸出了橄欖枝,并聯合了天翼Live。在這種情況下他認為騰訊存在很多劣勢:1.政策壁壘:中國對于通信行業,是采取許可經營的方式。由于三網融合,電信業務與互聯網業務的壁壘越來越模糊。互聯網是開放,要從電信業務介入到互聯網業務,可以說沒有什么政策難度;而要想從互聯網業務介入到電信業務,則是千難萬難。飛信可以給用戶發短信,而QQ就不行,因為政策不允許;飛信可以讓用戶通電話,QQ也只能走球。2.網絡壁壘:對于騰訊,不管是固定互聯網,還是移動互聯網,這些命脈都掌握在三大運營商手中。QQ能否穩定登錄,某種程度上還得看運營商的臉色;3.資本實力:現在三大IM軟件的格局中,飛信和天翼live(MSN)都有運營商背景,在資本力量上都不是一個數量級。在非常條件下,運用資本力量去改變市場競爭力量的情況,也不是沒有可能的。
《法制研究》的湯慶唐茂軍則認為:騰訊QQ多年來一直在國內即時通訊市場處于壟斷地位。但騰訊一直拒絕開放QQ軟件程序接口,造成MSN、雅虎通等其他IM軟件至今無法與QQ互聯互通,嚴重阻礙了我國IM市場的發展并給用戶帶來諸多不便。騰訊濫用知識產權限制競爭行為應當受到反壟斷法的規制。強制騰訊開放API,實現互聯互通,對于維護IM市場的創新與競爭,保護消費者利益,具有重要意義。
上述兩種觀點可以看出騰訊存在巨大的問題:QQ涉嫌壟斷,引起其他IM用戶的不滿;其運營商背景不夠雄厚,也沒有政府的優惠政策,未來的在IM市場上還應多加努力。
我個人認為騰訊在這些硬傷的條件下可以發展強大的軟實力:最重要的還是市場占有率和個性品牌口碑,將不能改變的事實轉化成為自身的增值。不管是否有強大的運營商背景,騰訊仍然可以贏得中國大多數的互聯網用戶,可以用品牌的多元化發展和良好的體驗營銷將人性化、大眾化做到最好來吸引消費者。面對MSN和強大的電信,騰訊看似有很大的威脅,加上一些騰訊的紅色業務對騰訊品牌的影響,但是騰訊依靠其強大的規模優勢,高強度的用戶粘性體系,從單一的即時通訊工具變成了涉及游戲、郵箱、新聞、交易、殺毒、存儲等各個領域的復雜業務的軟件滿足細分市場的用戶需求,尊重用戶人性化體驗,在優化軟件上的快速反應一定成為騰訊差異化營銷的成功之處。
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關鍵詞光纖通信軟件開發制作過程開剝接續封合
正文
一、前言
光纖通信自問世以來,通過其通信容量大、傳輸距離長、抗電磁干擾、保密性好、重量輕、資源豐富等優點,已經廣泛應用于市內局間中繼,長途通信和海底通信等公用通信網以及鐵道、電力等專用通信網,同時在公用電話、廣播和計算機專用網中得到應用.并已逐漸用于用戶系統.光纜將取代過去用戶系統無法實現寬頻信息傳輸的傳統線路,這樣便可提供高質量的電視圖像和高速數據等新業務,以滿足人們廣泛的生活和業務的需要.
光纜線路,是光纖通信系統組成的重要部分.光纜線路的建設質量是確保光通信系統性能良好和長期穩定的關鍵,而光纜開剝接續則是光纜線路施工中工程量大,技術要求復雜的一道重要工序,其質量好壞直接影響線路的傳輸質量和壽命,光纜開剝、接續、封合的快慢將影響整個工期的進程,對于20芯以上光纜的接續不僅要求施工人員技術熟練,而且要求施工組織嚴密,在保證質量的前提下,確保施工的時間。
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二、光纖通信的發展概況及動向
2-1發展概況
光波是人們最熟悉的電磁波,其波長在微米級,頻率為100000億HZ數量級.由電磁波譜中可以看出,紫外線、可見光、紅外線均屬于光波的范疇.目前光纖通信使用的波長范圍是在近紅外區內,即波長為0.8-1.8um可分短波長波段和長波長波段,短波長波段是指波長為0.85um,長波長波段是指1.31um和1.51um,這是目前采用的三個通信窗口.
利用光導纖維作為光的傳輸介質的光纖通信其發展只有二、三十年的歷史,它的發展以1960年美國人Mainman發明的紅寶石激光器和1966年英籍華人高琨博士提出利用SIO2石英玻璃可制成低損耗光纖的設想為基礎,直到1970年美國康寧公司研制出損耗為20db/km的光纖,才使光纖進行遠距離傳輸成為可能.自此以后,光纖通信在世界范圍內展開并得到迅猛發展,在短短的一、二十年的時間中,以從0.85um短波長多模光纖發展到1.31um-1.55um的長波長單模光纖,同時開發出許多新型光電器件,激光器壽命已達十萬小時甚至百萬小時,許多國家相繼建成了長距離的光纖通信系統.
80-90年代是光纖通信大發展的年代,在世界各國都是按照兩步來走的第一步是長途干線纜化;第二步是進入用戶家.發達國家在80年代就實現了長途輸干線光纜化.現在正在研究光纖到用戶的問題.近年來,我國的光纖通信有突飛猛進的發展,80年代來,郵電部計劃在1990----1995年用近5年的時間實現全國通信干線光纜化,具體安排打三大戰役:首戰中軸,為京廣、京滬東南沿海開放地區;攻堅兩翼,左翼為鄭州、西安至成都,右翼為東北三省成網;第三戰役為橫穿東西,有南北兩條東西走向的干線,北線為北京、包頭、蘭州至烏魯木齊,南線為福州、杭州、南昌、長沙、貴陽、重慶、成都.三大戰役光纜目前已在全國長途直撥自動電話網中發揮良好的作用.
"九五"期間我國新的光纜干線將全部采用同步數字體制技術,以高速率、大容量干線為主.這一階段的特點是建設周期短,采用技術新.全部敷設完成后,將在全國形成大容量干線網,具備數字、數據信道、可輸電話、電報、數據、傳真、圖像等.并可為計算機網及各專用網提供所需要的信道.
2-2發展動向
光通信以它獨特的優點被認為是通信史上的一次革命性的變革,光纖通信網將在長途通信網與市話通信中代替現用的電纜通信網,這已成為各國所公認.在未來的住信息社會中,交換大量信息的信息網絡將由光纖網路來構成.
光纖通信作為一門新學科來講,其發展的速度與潛力在通信歷史上很少有其他技術能與之相比.目前,單模光纖的生產以完全實用化,它的傳輸頻帶達幾十GHZ以上.在1.31um窗口的損耗是0.5db/KZ,在1.51um窗口的損耗是0.2--0.3db/KZ,已接近理論極限值.
三、多媒體CAI的認識
十年前,"多媒體"這個名詞,對絕大多數人來說連聽也沒有聽說過.不知從什么時候開始,這個名詞同"信息高速公路""CD-ROM"等一起,連同與他們相關的專欄、評價、廣告,如同潮水一般地涌上電視和報刊,成為人們茶前飯后最感興趣的話題,計算機多媒體技術之所以受到人們的關注和青睞,是因為它有以下特點:
一、超媒體結構。傳統的體,不論是書本報刊還是音錄像,都只以線性的方式,順序地組織內容,而人的思維常常是跳躍的、聯想的,唯有計算機才能夠提供超媒體的結構形式,可以按照人的思維習慣組織信息.
二、表現力強.信息除了有文字、聲音、視頻影像以外,還可以創造出MIDI音樂、圖像、動畫這些新型的信息載體.行為心理學認為,學習起因于對刺激的反應,認為把學習者置于一個穩定的環境中,給它以特殊性刺激,當它做出明確反應時,也就已經產生相應的效果.利用豐富的媒體既具有特殊性的學習方法,又能使學生更接近學習的內容.另外,利用CAI課件,易于進行重復練習,促進學生記憶.而且.CAI課件所提供的反饋信息有很好的強化作用和引導作用.
三、交互性強.人類正在進入高速發達的信息化社會,人們已不滿足于那種傳統的,被動的接收信息的方式.他們要求參與創新,追求個性發展,也唯有計算機可以提供多種的人機交互手段,以滿足這種需求.認識理論認為,刺激作用于學習者的感官,是神精系統產生相應的活動.它是從內部心理過程來解釋人類的行為相互作用的結果.概括這種理論,學習過程就是每個人根據自己的志愿、需要、興趣和愛好并利用過去的知識和經驗對當前的學習內容做出主動的、有選擇余地的信息加工過程.
CAI課件所提供的響應環境與各種豐富的媒體方法的刺激,更能激發學生的興趣,提高學生的學習主動性.交互性是CAI課件優越性的最主要的原因之一.通過CAI課件的交互,能確保學習者對接收到的信息和課程特點的注意,能促進具有認知聯系的回答,能補救錯誤的回答,恰當的刺激回憶,有效的讓使用者使用控制,能及時對做出的回答進行反饋.
四、可以進行網上傳輸.當今的世界已構建起一個以光纖為骨干的全球通訊網,隨著信息壓縮和傳輸技術的改進,計算機多媒體無疑將成為網上最重要也最具有表現力的信息載體.
四、軟件開發平臺的介紹
4.1硬件平臺介紹
CPU:Cyrix6x86200;
內存:32M;
顯卡:CirrusLogic5446PCI,支持1024*768分辨率,因為現在計算機的配置都比以前有了較大的提高,分辨率一般在800*600以上,所以本系統選用了800*600的分辯率;
4.2軟件平臺介紹
4.2.1軟件平臺概述
早期的教學軟件開發工作主要利用通用程序設計語言,如BASIC、PASCAL等語言來完成.但采用這種制作方式需要依賴專業的系統分析員,而且這種方式費時、費力、效率低、成本高.因此,就很需要有一些開發工具來幫助我們擺脫傳統的工作方式,使得課件的制作人員能夠把精力放在主題的表達、交互特性的設計、用戶界面的設計等方面.有了這些工具,即使沒有計算機專業知識的人員也能夠方便的開發課件.
多媒體創作系統正是滿足這一要求的一種特殊工具的軟件,它使開發周期短.創作系統對于多媒體(包括文字、圖畫、動畫等)的實現提供了完美的服務功能,最大限度地發揮了其面向對象的特點,使編程變得直觀,可稱為所見即所得,同時使結構變得更清晰明了,為編程人員提供了良好的、輕松有趣的環境.
在制作中主要運用的這種多媒體創作工具軟件是Authorware5.0,另外也選用了其它輔助工具軟件,如:
動畫制作軟件:3DStudioMax/Flash5.0
動畫處理軟件:Animitor5.0
圖片處理軟件:Potoshop5.0
視頻、聲音處理軟件:RidoEdictor
4.2.2多媒體軟件開發工具---Authorware5.0
一Authorware5.0的特點:
Authorware5.0是一個富有創造力的、用于集多媒體信息的多媒體程序創作工.Authorware5.0使用戶能夠制作基于數據庫的售貨系統、個人及商業簡報、廣告制作基于計算機交互培訓(Computer--basedtraining)以光盤的主畫面等.Authorware5.0具有制作逼真的仿真系統和超媒體參考字目的能力,其強大的交互功能更加倍受用戶青睞,制作的程序可以通過刻錄的光盤的方式永久地保存下來,也可以打包的形式在互聯網上發行,實現多媒體的遠程教學方式.
二Authorware5.0的新增功能:
1、外部素材
Authorware5.0允許發者將聲音/圖形及電影文件與Authorware文件分開存儲.由于增強了連接功能,甚至可以將這些媒體文件存儲在Web頁上,每次更改多媒體作品時無需重新導入這些文件.
2、ActiveX控件
所有的ActiveX控件都可以用于Authorware5.0項目中,本軟件在背景音樂的播發上就利用了外部的ActiveX控件.
3.交叉平臺兼容能力
Authorware5.0是唯一能使用戶在Windows及Macintwsh這兩種平臺上開發及的多媒體程序的創作工具,便于了用戶的使用.
4、對圖像文件的支持
Authorware5.0支持如下格式TIFF、BMP、DIB、RLE、GIF、JPGE、LRG、PICT、JGA、WM和FPOTOSHOP格式,正是由于這些特點,才使得在多媒體中大量應用圖像,完成各種效果成為現實.
三Authorware開發課件的一般步驟
任何一個Authorware項目的成功與否取決于計劃的完善,一個好的多媒體課件,其開發的一般分為四個階段:
第一階段:確定項目范圍
無論是獨立開發集體開發,完全理解Authorware項目的范圍是非常重要的.任何沒有弄清的總是在開發Authorware項目之前都應當考慮以下問題:
1.開發項目的目的是什么?
2.誰是目標用戶?
3.哪些演示組件是必要的?
4.用戶需要何種類型的交互?
5.產品的注意事項是什么?
第二階段:設計
在準備進行時,做好如下工作:
1.收集所有的信息并確保沒有任何遺漏.
2.將產品中將要出現的圖形、聲音和電影文件組織好,充分考慮效果與文件大小之間的關系.
3.對素材文件進行編號.并確保這些文件夾的文件名及其擴展名無誤,最好將相同文件格式的文件放在一個文件夾中.
4.用Storyboad(故事板)或自動化的工具軟件包,如DesignersEdge記錄程序的設計方案.
第三階段:開發產品
其主要有:1.界面的設計;2.圖形的制作;3.聲音錄制;4.數字視頻制作;5.創作.
第四階段:測試與
使用測試與的方法需要特別注意的內容如下:
1.查找在使用過程中出現的錯誤或不良效果.
2.運行環境以及設備的要求.
3.在網絡上的可用性.
4.在不同機型上的兼容性.
五.軟件的制作過程
多媒體CAI課件本質上是一種計算機應用軟件,它的開發過程與一般的軟件開發過程有著許多相同的地方.一方面,多媒體課件的開發過程具有一般多媒體項目的許多共性;另一方面,由于多媒體課件是面向教學應用的,它在內容選擇、結構組織、控制策略、交互特性以及評價標準等諸多因素上均與其他的多媒體應用有所不同,所以它的開發方法具有某些特性.在過程中教學設計、腳本編寫和媒體制作三個步驟顯尤為重要.
5.1教學設計。教學設計是多媒體課件開發不同于其它我媒體應用軟件開發的一個特別步驟,也是決定課件質量的關鍵五一節,主要包括:
細化目標
目標排序
制定教學策略
決定教學模塊
決定媒體的選擇和組合
確定評估的方法等
5.2編寫腳本
為了組織好信息,編寫好腳本是成功的第一步.各種媒體結構需要仔細安排,必須對屏幕進行設計,確定
各種媒體的排放位、樸素關系、各種按鈕的名稱、排放方法,以及各類能引起系統動作的元素的位置,激活方式等.在時間方式上也要充分安排好,何時出音樂、何時出伴音,應恰到好處,這實際上是一個創意的過程.多媒體開發系統的功能越來越強大,上手很容易,創意的好壞往往直接決定了軟件質量的高低.
5.3媒體制作
5.3.1在Authorware中搭建程序的整體框架.
在編寫好腳本以后,應當對腳本細化,根據其邏輯關系在多媒體開發平臺Authorware中搭建框架,使結構清晰化.
5.3.2軟件的素材積累
圖片的積累:主要利用數碼相機拍攝,再經過PHOTOSHOP處理.
按鈕的積累:通過PHOTOSHOP的繪圖工具制作,再適當運用PHOTOSHOP外部濾鏡插件處理.
影像文件的積累:1.運用了3DStudioMax進行仿真制作.2.實際操作部分應用數字攝像機進行攝像,再通過VidioEdictor進行視頻處理
5.3.3框架內容的充實和完善
這一過程是要體制作的關鍵,其內容是否充實和表現手法是否獨到、新穎直接關系到整個課件的效果,在創作的過程中做法如下.
1、對文字的處理
在處理文字時,如果直接采用Authorware顯示圖標中的文字工具,輸入一段文字,在字體比較大的時候,產生鋸齒形邊界,影響展示效果.采用Photoshop處理,在文字編輯對話框時,在[Style]文字類型域中處理Anti-Alialed,可以消除鋸齒形,但導入Authorware中以后又會產生很難看的白邊.同樣嚴重影響效果,解決引問題基本方法是:
在Photoshop中設置文字文件的調色板,選擇菜單命令"Image-Mode",一般選"IndexedColor",在[Coloos]域給出當前文件所包含的最少顏色,根據值來確定,[ColorDepty]應該選的參數,如[Colors]域值為151.就應該選擇大于該值的最比特值"8bits/pixel.
2、對動畫的處理
在制作動畫的時候,應用Flash5.0或其軟件制作avi格式的數字影像,可以直接導Authorware中,但出現的總是是其動畫的背景不透明,導致動畫與Authorware中的背景不能夠很好地融合在一起,處理的辦法是應用Animitor4.0導入數字化影像,對每一貼進行處理,選擇背景顏色,將背景顏色置為全黑(色彩設置為256)然后利用菜單命令[File]中的[Expored]生成具有透明模式的.flc數字化影像格式,再在Authorware中引入.
3、在Authorware中采用的幾種特殊方法
為了增強多媒體的展示效果,在細小的環節上做了一些特殊的處理:
4、對介面上按鈕的處理
在介面上旋轉按鈕的一般方法是直接放置,這們在每進入一個有按鈕的介面時,都會先出現按鈕,介面產生晃動.解決的方法是在制作背景的時候,先將按鈕放到背景中,而后在Authorware中,采用精確對準,讓按鈕覆蓋往背景上的按鈕.
5、對于擦除圖標的使用
在程序的過程中大量使用了擦除圖標,從一個介面跳轉到另一介面時,按一般的處理方法,先擦除后跳轉,在跳轉的過程中避免不了會出現一段黑屏.處理的方法是:在Authorware中利用層值的概念,設置將要擦除介面的層值,再在擦除圖標之前先顯示將要顯示的介面,這樣雖然將要顯示的介面先顯示了,但由于層值較低,會被覆蓋掉.
6、LAYER的要領及運用
Layer的要領是一個看似不太起眼的要領.其實只要弄懂它的要領并熟練掌握、體會。在課件的制作過程中省時省力,并能增色不少.
Layer在Authorware中出現很多地方,顯示圖標、移動圖標這兩個經常用到的圖標都涉及到層的運用.人們往往忽視層的設置,其結果便是,當引入了一幅圖片層,并沒有達到預先設想的效果,最直接的后果便會是引入的圖片從未出現過!這便是只顧著往流水線上放顯示圖標,沒有設置層所帶來的結果.在上述兩個圖標的對話框中有一個讓用輸入數值的地方:Layer-------可在其中輸入一個大于0的數值,此值越大則相關圖形離你的眼睛越近(因顯示屏是一個面的要領,不能涉及到層次問題,但在這里,為了說明問題,引入遠近的說法),離你近的圖形當然就要擋住離你遠的圖形(如果沒有設置特殊的蒙板(MASK模式).其應用比較靈活,視實際情況加以運用.
7、子程序的使用:
子程序的使用是編寫高級語言程序經常涉及到的一個問題,在Authorware的相關參考資料中不常見,但Authorware提供了非常豐富的子程序調用功能以完善自己的功能.例如:程序中須要完成復雜的計算,則可用函數"JUMPQUTRETURE"調用外部程序并在外部程序執行完畢后返回Authorware,諸如此類的函數:"JUMPQUIT"(跳轉到外部非Authorware程序)."JUMPPRINTRETURN"(調用外部程序并打印指定的某個文件可用來借用外部程序完成精美的打印功能),"JUMPFILE"(跳轉到其他的Authorware文件),"JUMPFILERETURN"(調用其它的Authorware文件,相應的功能調用容易,但功能非常強大,使用得當,會大大提高軟件質量.本軟件在開發過程中主要是調用其它的Authorware文件,其具體使用方法為:
在流程圖上放置一計算圖標,雙擊圖標,在程序欄里寫入JUMPFILERETURE("文件名).在軟件中,可方便于調試及提高運行效率,我們恰當地使用了子程序.這們做有三個優點:
(1)可分階段進行開發,分別由同組的兩個人在不同時期寫腳本,但要事先約定一些注意事項及規范;
(2)不用擔心大量的變量使用容易產生混淆,錯誤調用;
(3)每一個程序短小,適于調用及調試.
8、軟件打包后因反復修改而產生的問題
在調度程序的過程中,曾遇到過這樣的現象:硬件部分已基本完畢,打包后,文件大小是18。5MB.在修改過程中,刪除大量重復調用的顯示圖標.再次打包后,文件的大小依然是11MB,后來,又增加了不少內容,但一度文件打包后沒有再超過11MB,增刪內容,而文件的大小不發生變化!這是一個很奇怪的現象.經過后來反復實踐及理論上的分析,得出的結論是;在第一次引入圖標后,Authorware便預留了一定大小的空間以便容納內容,以后這個空間請求增大,則系統會在不同的地址另外分配空間.這樣,由于文件存儲的連續性,導致數據讀出的效率很低,在運行時會非常緩慢,這是Authorware集成系統本身的文件數據結構方面的問題.并沒有什么辦法,唯一可以做的便是在腳本編寫的時候就要做到心中有數,避免以后的修改,這是一個笨辦法,但也是我們唯一最大限度提高單個程序運行效率的辦法.
六軟件制作過程中的體會
(一)用了幾種常見的軟件,其中包括:Authorware、Photoshop、word等。在制作過程中,通過自己動手,了解并學會了這些軟件的用法,功能等。也知道了他們的特點和性能,其中收獲和體會也是頗深。
Authorware:因為這個課件是以此軟件為主,那么接觸和用的最多,自然也是收獲最多,以前對于Authorware只能說是初步的感性認識,對它的了解并不深刻,通過對它的運用即在制作過程中對它的學習逐步掌握并學會靈活使用。在作此課件之前,我也用Authorware做過一些簡單的課件,只能作一些簡單的動畫和翻頁功能。在不斷的學習中,通過看課外資料、詢問教員、向同學請教等方法,對本軟件的認識逐步提高,對Authorware中較難圖標如交互圖標的應用以及變量、函數的使用都有了比較深刻的認識。例如:在制作有交互圖標應用同時也有熱區的應用,我們的設計思想是,當鼠標移到熱物體時自動彈出該物體所代表的章節同時又不向下播放,只有在點擊該物體時才向下播放,在實際操作中,我們遇到了一些問題,如當鼠標滑過物體時在彈出字體時,同時也向下播放,我們經過多次嘗試找到了解決的方法,那就是,采有兩次交互的方法,第一次是外掛熱物體,第二次是熱區;猶其是函數的應用,使得交互功能大大加強。通過這段時間的不斷學習對本軟件雖說有了較深該的認識,但是還有許多不懂的地方有待學習,猶其是變量和函數的靈活應用方面。Authorware軟件是一個功能強大的多媒體制作軟件,學會和掌握它對自己以后的發展是很有幫助的,因為在質量建軍的同時、科技強軍的新形試下,部隊對多媒體制作人才的需求是迫切的,因此掌握一門多媒體制作軟件是很有必要的。
(二)更深地了解了光纜的開剝、接續以及光纜的發展過程、前景和它的主要性能。
在課件的制作過程中,我們參閱了大量關于光纜方面的書籍,對光纜有了一個較全面的了解。
(三)美工設計
多媒體課件一個重要的特點就是較好的美工設計,這可是需要花費大量的精力和時間,我們在制作的過程中用Photoshop設計了大量的背景及畫了一些圖像,幾乎每個背景和圖像都要精雕細刻。因為第一要考慮它的美觀;第二要考慮整個課件的統一性;第三要考慮能否能用投影機投影授課。在制作過程我主要有以下幾點收獲:Photoshop給我們帶來了許多的藝術效果,因為它有強大的濾鏡功能,從圖像到文字,能制作出許多意想不到的神奇效果,另外在開始我們用的圖像全是JPG格式,但這種格式插入到Authorware中就不那么清淅了,后來采用了BMP格式,可清晰多了。
(四)幾點道理
作為一名對多媒體制作有很少了解的學員,選擇自己的畢業設計為"課件"制作,無疑是一件不太容易的事情。它不僅要求我們對所學的專業知識有個較全面的了解,而且要全面地學習多媒體制作所需要的軟件知識。在剛開始的時候覺得無從下手,心里有點茫然,只有抓緊時間學習電腦知識。后來才發現在一段時間內想把這方面的知識學得很精,并不是一件很容易的事情,尤其對于像我這樣沒有足夠的資金購買電腦的學員。在此之間,也有過抱怨當時不該選擇做課件的論文。有時也被弄得心煩意亂。然而,這一切我都克服了。同時我也得出了一點道理:一、無論做什么事情都要有一種執著的精神。否則就會半途而廢;二、做什么事情也不能急于求成,否則則欲速則不達!三、在做一件事情以前必須有詳實可行的計劃,否則就會出現不知做什么的現象和后來的手忙腳亂的現象。
以上就是我們對制作本課件的一些體會,有不當之處請領導批評指正。
結束語
多媒體教學課件有兩大特點:一是人機的交互性,這能夠充分調動人的主動性,變被動為主動,大大提高了學習的效率;另一個是可重復性.當你在操作過程中遇到了不理解的地方,計算機可以不厭其煩的為你解釋,大大提高了我們的學習效率.例如;在課件的講解中,只要你不選擇退出,那么你將可反復學習你不理解的內容直到學會為止.這無疑是電腦眾多優點之一.
隨著網絡技術的發展,多媒體的教學將不僅僅局限在單機上,它可以在空間上擴展,實現資源共享.我們可以設想,在未來的黨校里教師將變得非常少,甚至只需要一個網絡管理者便可以了.這樣便會將人類從繁重的勞動中解放出來,并將節約大量的資金.
在電壓質量管理中,電壓合格率是一項重要的指標。縣級供電企業要確保電網安全穩定運行,就要在提高電能質量以滿足電力用戶需求的同時,還要對提高電壓合格率進行深入探索,以采取行之有效的措施實施精細化動態管理。本論文以縣級供電企業為例,針對供電企業電壓合格率管理進行探究。
【關鍵詞】關鍵詞 管理系統 供電企業 電壓合格率 技術措施
在市場經濟形勢下,供電企業以電能作為商品參與市場競爭。電能質量的高低主要決定于三個重要的技術指標,即波形是否為標準的正弦波、頻率是否達到了50赫茲、電壓是否符合標準要求。其中的波形和高頻率波動較小,而電壓的合格率則是令電能用戶極為敏感的。那么縣級供電企業就有必要對電壓的合格率做好管理控制工作。
1 電壓合格率現狀
雖然目前大型的電力企業普遍采用了自動化遠程抄表形式,但是縣級供電企業仍然以人工抄表為主,依然以粗放型電壓合格率的管理模式,統計分析以月末數據報表的數據為主。從實踐操作的角度而言,雖然已經構建了電壓管理體系,但是并沒有提高整體運行效率,不僅工作量大,管理延續的周期長,甚至還會出現數據收集和匯總上的誤差。
2 建立電壓合格率管理系統的技術措施
將目前的通訊網絡以及監測點充分地利用起來,對各項數據進行實時采集。所獲得的數據上傳到數據管理服務器之后,還要對電壓監測點進行GPRS模塊改造,使數據通過移動公司網絡,經由專用服務器傳送到數據管理服務器,遠方采集工作得以實現。
對于電壓監測點的數據,在利用數據管理服務器進行處理和分析的時候,還實現了數據共享,使電壓數據管理人員獲得了技術支持。面對檢測點的眾多資料,系統可以對資料進行編輯整理,根據現場實際的變化,檢測點的信息資料都要試試更新,并隨時錄入,以提高監測點的管理效率。
3 建立電壓合格率管理系統
3.1 電壓合格率系統管理結構
縣級供電企業建立適合于自身特點的管理系統,對改造遠方采集模塊,創建電壓合格率數據采集平臺具有決定性的作用。(電壓合格率系統管理結構如下圖2。)
電壓合格率系統的優勢在于,其結構模式的構建將現有的網絡和監測點的硬件資源充分地利用起來。與此同時,GPRS技術實現穩定而熟練的運行,可以采用流量包月制,以降低網絡運行的費用。進入電壓管理系統可以采用WEB登錄方式,使用戶訪問的響應高速度快,操作簡單便捷。根據供電企業的需要開發管理功能。要求后臺數據處理軟件要具有控制功能強、靈活方便的運營能力。
3.2 后臺管理應用系統
后臺管理應用系統是集多種功能于一體,功能強大的管理應用系統。該系統主要采用B/S和C/S架構模式。C/S架構是通過數據通信軟件接受互聯網信息發送大指令,對檢測儀所獲得的數據進行處理,并輸入到數據庫中存儲。計算機應用程序對所存儲的數據進行分析、生成報表,同時建立故障報警系統。當所有的工作完成后,所生成的數據報表就會自動地存入到運行維護數據庫當中。系統的設置以及數據查詢和資料維護等等功能,都可以通過網絡瀏覽器對各項參數進行設置,此時就可以根據信息以及統計數據對線路的電壓狀況進行了解,從而提高了數據采集效率,并節省了大量的人力和物力。
電壓合格率信息管理系統先進性、開放性、友好性和安全可靠性的特點。縣級供電企業的先進性提高了研究對象支撐平臺的建立,以利于最新流行技術的開發和利用。開放性主要是針對數據接口而言。數據庫與外部系統的數據庫要建立雙向數據交換和訪問的模式。系統的友好性使在通過瀏覽器對系統進行操作的同時,還要將用戶友好界面建立起來,以多種風格設計滿足用戶要求。在管理系統上,各級用戶只能夠對自己所屬范圍的數據進行操作,用戶的管理則是分級式的。系統的安全可靠性體現為登錄身份的可靠性。系統所在網絡要設置權限,管理人員管理用戶主要采用日志管理的方式,而操作人員僅僅在允許的權限范圍內行使操作功能。
3.3 電壓合格率管理系統的效益分析
通過建立電壓合格率管理系統,不僅提高了管理水平,而且實現了技術轉化為效益。原有的管理瓶頸被打破,該系統可以通過系統對監測點的數據進行分類,實施分時段、分轄區監控,并且將數據圖形的分析功能充分地利用起來,不僅可以及時發現問題,而且將電壓合格率指標的控制周期縮短,實現了系統數據的統計和分析。
4 結語
綜上所述,電壓合格率直接關乎到電網運行的安全穩定性。通過建立電壓合格率信息管理系統,不僅提高供電企業電壓合格率的管理水平,而且還為供電要求的發展提供了技支持,以確保電能用戶的用電安全。
參考文獻
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【關鍵詞】計算機;混合式教學;問題教學
計算機應用基礎課程是中職學校培養學生信息素養、提高計算機應用技能、拓展其專業能力的一個最主要的渠道。長期以來,多數教師沿用傳統的“教師邊講解、邊演示,學生邊聽、邊模仿”的教學方式,缺乏創新意識,教學方式不適合學科課程特點,考核評價方式不盡合理,教學內容“一刀切”等問題,使得學生對計算機基礎課程缺乏足夠的興趣和重視。以致于在學期末的課程結束后,學生只會簡單的操作,頭腦中殘存著孤立的知識片段,知識點之間沒有任何聯系,當然也就無法解決從未遇到過的問題,出現問題找到別人做好的東西直接搬過來,打擊了學習的積極性。如何培養學生的計算機操作技能,培養他們利用計算機解決學習、工作和生活中實際問題的能力是一項重大工程。本人就實際教學結合現代教學理念來闡述一些有效的教學方式方法。
一、混合式教學法
混合式教學是以提升學習效益為目的,在教與學活動中,將在線學習形式與面對面教學相結合,綜合運用各種教學理論進行教學設計,利用教學媒體技術開展教學活動,最終實現教學目標。
(一)利用網絡交流軟件,營建網絡學習環境
Blog作為一種新的網絡交流軟件,它以網絡為媒介,可以迅速地自己的收獲和體驗,及時有效地與他人進行交流,成為一種個性化的展示自我的綜合平臺。QQ是騰訊公司開發的一款即時通信軟件,支持在線語音、視頻和文字聊天,支持文件的共享,網絡硬盤等,同時,可以與移動通訊終端等多種通訊方式相連,是目前使用最廣泛的及時溝通軟件之一。由于絕大多數同學都有個人Blog和QQ賬號,并經常通過這兩種方式上網交流和溝通,因此,將Blog與QQ結合,充分利用Blog和QQ的各種功能,搭建異步學習和同步學習的學習環境,學習者之間既可以進行面對面地交流,也可以利用網絡環境開展任務協作,不僅有助于學習者之間取長補短,分享收獲和體驗,相互競爭和鼓勵,也有利于學習效率和學習積極性的提高。同時教師設立教學資源專區,教學素材、大綱、課件、教案等均可在教師Blog內查閱。開設QQ群組,當學生遇到問題時,可以通過QQ與老師和同學進行交流,這也是教師和學生溝通,情感交流的最有效、最快捷的途徑。
(二)發揮網絡教室優勢,多媒體輔助教學共進
在計算機專用教室里可以把知識傳授與學生的上機操作同步進行。同時,充分利用QQ軟件提供的文件共享功能,把所有的教學素材,如聲音、動畫、圖像、視頻等資料提前傳送給學生。在課程教學設計過程中,把理論內容的講授與實際操作的內容相結合。依據教學內容不同,通過Flash,PowerPoint等技術運用展示學習內容,以優化、深化課堂教學內容,豐富自主學習資源。同時,對于重點、難點問題,可以著重突出,多次強調,充分利用各種視音頻資源,使學生在進入課堂之前熟悉教學內容,并可以在遇到難點問題時,反復觀看視音頻資源,自主解決問題。
(三)教師布置主題任務,學生分組合作
在實際操作中,教師給出幾個需要大家完成的學習任務主題,以拋磚引玉,激發學生的創造力。如:“青少年網絡沉迷現象的現狀、問題與對策”、“網絡搜索引擎特性的對比分析”、“主流IE瀏覽器特性的對比分析”等。此外,學生也可以通過頭腦風暴、嘗試定義問題等方法,確定感興趣的研究主題和研究任務。基于此,根據學生的專業背景、興趣愛好等實際情況和個人意愿進行分組,以6個人為1個組,共分8個組,每組推舉1位組長來承擔組織學習的任務,組長由小組成員共同推選也可以由教師指定。隨后,小組首先確定小組的任務、目標、詳細的研究計劃和時間安排;人員的分工,定期的會議時間,以及最終成果的呈現形式等等。這樣安排可以使學生能夠以共同的興趣愛好融入小組學習之中,有助于充分調動每個學生學習的積極性和主動性。
二、問題教學法
問題教學法是指學生在教師的指導下親自處理一個問題的全過程,在這一過程中學生全部或部分獨立組織、安排學習行為,解決在處理問題中遇到的困難。“問題教學法”是一種典型的以學生為中心的教學方法,大大提高了學生的興趣,調動了學習的積極性。學生們都覺得最好能把現實操作出現的問題引入課堂,將課堂模擬成問題公司,將來也就能面對就業、上崗。
(一)呈現問題
科學研究始于問題,提出問題,分析問題不僅能調動學生的學習積極性,還能使學生思維活躍,甚至能夠聯想相關的知識和生活經驗來對比分析當前任務目標,思考它們之間的聯系與區別,積極地探索各種解決方案。比如提出具體的學習問題“計算機系統的組成”,在教師的引導下對首先問題形成初步的認識。這里需要注意的是,教師引導學生分析問題時,只是簡單分析解決問題的大體思路,而不要將解決問題的方法以及需要的知識儲備交給學生,這些需要學生在下一階段通過合作探究來完成。
(二)組建小組
小組是學習過程的基本單位,組建小組旨在喚醒學生的主體意識,激勵學生的學習動機,創設一個和諧、嚴謹的學習氛圍,培養學生的各種學習能力與合作學習能力。在正式開始探索問題之前,學生需要組成學習小組,以便解決較為復雜的問題時可以在組內分工合作,發揮學生的不同特長、優勢。例如動手能力強的學生在組內負責設計實驗,口才好的學生負責在班級范圍內匯報學習成果,組織能力
強的學生負責計時和協調,思路清晰的學生負責記錄和整理大家在小組內匯報的材料等等。在中職以大班教學為主的情況下,分組的策略一般有隨機分組、同質分組、異質分組等等方式。而具體采用何種分組方式當根據教學內容的不同而靈活的調整。
(三)制定解決問題計劃
根據給出的問題經過小組討論研究,做出具體的實施計劃,確定實施的具體步驟及完成的時間安排,需要得到教師的認可。
(四)解決問題計劃的實施
根據計劃,小組同學明確分工,按照計劃和步驟開展工作。如果第一次行動方案就能夠獲得成功,那么就只需一次執行即可;如果第一次行動方案不能完全解決問題,就需要對方案進行進一步修改,并進行第二次執行,依此類推,直至解決問題為止。在整個計劃實施階段,教師作為輔導者要參與到計劃實施的各個環節之中,并在學生遇到普遍性問題時給予知識和技術的支持,即及時進行點撥、指導,幫助學生更好的解決問題,完成學習任務。
這一過程不但要讓學生掌握相關的基本知識和技能,還要把所學的內容與將來的職業需要相結合,讓學生在解決實際問題的過程中獲得學習,培養他們適應社會的能力,讓他們在情感、態度和價值觀等方面都能有所發展。
(五)學習評價
評價的根本目的是促進學生的全面發展。教學目標是知識與技能、過程與方法、情感態度和價值觀的三維一體,因此在對學生進行評價時,不能僅憑一張試卷簡單評定學生的學習效果,要本著新課改所提出的發展性評價的原則,對學生進行全方位、多角度、多樣化的評價,評價中關注學生的發展過程,重視知識以外的綜合素質的發展,同時要突出評價的激勵調控的功能,激發學生內在發展的動力問題解決后,小組上交成果,并進行組內自評,組間評價和教師評價。師生共同討論項目中出現的問題及最佳的解決方法,找出優點及不足,為下一個知識內容的順利實施奠定基礎。
總之,中職計算機應用基礎課程的主要任務是使學生掌握必備的計算機應用基礎知識和基本技能,培養他們應用計算機解決工作與生活中實際問題的能力,并使他們初步具有應用計算機學習的能力,為其職業生涯發展和終身學習奠定基礎。所以在中職計算機應用基礎課程行動學習教學設計中,我們一定要遵循特定的理念與原則,才能更好的進行行動學習的教學實踐,才能收到最佳的教學效果。
參考文獻
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信息技術教學過程的解構
新媒體技術帶動了信息組織和分發方式的變革,顛覆了“把關人”的概念,把我們從新石器時代帶入到后工業時代,以其高度集成的多媒體資源,動態的、高度交互的信息處理工具,以及靈活快捷的網絡人際互動工具和移動通信工具,給我們創造著“非中心化”、“多元化”、“零散化”等新的教育景觀。對于散發著技術味道的信息技術課堂,我們無法忽視技術帶來的沖擊。筆者借“解構”之隱喻,分析信息技術課堂現狀。
1.任務驅動變被動訓練
現行的信息技術課多以“任務”驅動,可是這些任務往往圍繞軟件的操作而設,學案更像“使用說明書”,課堂則似“短期電腦培訓班”。起初,學生的確學到了一些使用技巧,可是,重復使用操作命令雖然鞏固了知識,但是消磨了熱情,學生變成被動機械訓練。一旦離開課堂所設置的任務,學生在自主創作時便無從下手,所獲得的知識與技能無法學以致用。信息技術課程的初衷是培養學生對信息技術的興趣和信息意識,但是在教學實踐中變了味,學生一看到學案任務頭皮就發麻,毫無積極性。
2.重技術本身輕技術之源
縱觀之下,信息技術課堂教學有相對穩定的“識別與獲取、存儲與管理、加工與表達、與系統等”信息活動主線。但是,在這華麗的外衣之下,依然顯現出信息技術軟件操作教學散點式、技能化傾向。學生對技術的學習停留在技術表面,在技術的“相通性”的理解上擱淺了。比如對于Photoshop的“圖層”概念,其實在之前已接觸過的Word、Flash及PowerPoint中都滲透“圖層”的思想,而學生卻不能在學習本質相同的技術時做到理解互通。這樣,學生無法體會到技術深處抽象的思想內涵,也就無法進行技術遷移,把生活中“變化著”的問題歸為“同一”的技術存在。
3.重信息技術輕教學設計
為了吸引學生、提高教學效率,信息技術課堂上,教師會利用多媒體技術呈現教學內容,但對技術以外的內容關注甚少。信息技術的使用不當,造成或者信息量偏大,或者表征形式單一,或者呈現速度太快,或者生成過程復雜,學生難以理解和復制信息,課堂呈現教與學的節奏不一。然而,技術僅僅是表征教學內容的手段,課件也只是教學過程的一個階段,如將教學設計完全等同于技術應用,則違背了教學過程的系統性和科學性,嚴重影響到教學效果。
綜上所述,在教學過程中,教師所要做的是,打破操作界限,尋求知識的內在聯系與相互銜接,架構技術與問題之間的橋梁,以此讓學生在探索中通過不同的資源或者技術構建一種方式同步或者不同步地解決問題,真正踐行信息技術的應用要義。
首要教學原理內涵
其實,伴隨著認知心理學的發展,人們對教學本質認識的變化和新技術在教學領域中的應用,不斷有新的教學理論和模式提出。這些理論和模式雖然在表述形式上可能各有不同,但它們之間卻存在著一些共同承認的教與學的關系。美國教學設計專家梅瑞爾教授將這些關系抽取出來,歸納提出“首要教學原理(First Principles of Instruction,FPI)”,即①當學習者介入解決實際問題時,才能夠促進學習;②當激活已有知識并將它作為新知識的基礎時,才能夠促進學習;③當新知識展示論證給學習者時,才能夠促進學習;④當學習者應用新知識時,才能夠促進學習;⑤當新知識與學習者的生活世界融于一體時,才能夠促進學習。由上述五項基本原理可以發現,FPI體現了教學過程的四要素,該原理中的“問題、激活”、“展示”、“應用、整合”分別對應于教學過程中的“內容”、“媒體”和“學生”三個要素,而“教師”作為教學事件的安排者貫穿于整個教學活動當中,學生的地位、教師的作用以及學習的內容直至學習環境都發生了明顯轉變。FPI強調學生的主體性作用,認為應充分激發學生的興趣并使之積極參與到教學過程中,此點恰好對應信息技術教學中“任務驅動變被動訓練”的缺陷;FPI強調教學應緊密聯系實際并解決實踐問題,認為應在導入教學內容時就讓學生體會到所學內容與實際問題的相關性,并能有機會應用到實踐中,這恰好對應信息技術教學中“重技術本身輕技術之源”的缺陷;同時,FPI還強調教師對教學內容和教學媒體進行綜合把握,此點也恰好對應信息技術教學中“重信息技術輕教學設計”的缺陷。
技術支持下的教學過程重構
信息技術學科脫胎于計算機技術,離不開技術。根據語義網絡理論,當技術納入到教學過程中,教學過程的四要素并非簡單的有序排列,而是以節點形式存在,節點之間利用技術通道進行著復雜而靈活的信息活動,從而形成緊密聯系的網絡結構。也就是說,技術深入到其他三要素之中并與之相互作用,帶來教學過程的重構,從而促進教學的信息化變革。
1.基本思路
美國教育家梅里爾的首要教學原理的核心是解決問題,圍繞這一中心在教學中包含的激活相關舊知、展示論證新知、嘗試應用練習、融會貫通掌握這幾個部分能夠提高學生的學習興趣并促進學習。而信息技術學科是要讓學生在信息處理的實踐中學會解決實際問題的方法、策略和思維方式,重視的是深入運用技術和工具解決問題的能力。所以,選定與信息技術素養相關的“問題”是信息技術課教學設計的基礎,教學活動是解決問題的過程。針對信息技術教學中存在的問題,筆者嘗試對信息技術教學過程進行重構,如下圖所示。
(1)核心:真實背景的項目任務序列。中學信息技術課扎根基礎,定位服務于學生當前的學習和生活。因此,信息技術教學也應聚焦生活實際。為此,可基于信息技術各階段教學內容的特點,將各階段的零散內容整合并與實際生活應用結合,即將教學內容盡可能闡述為一個真實的項目任務,從而分解成任務序列,為學生學習提供真實環境。例如,“文本信息的結構化和形象化”這一部分,在實踐中大部分是讓學生依葫蘆畫瓢繪制課程表、結構圖,學生學習到的只是如何利用Word繪制。我們可以結合學校一年一度的元旦游藝競標,將內容闡述為用Word清晰地展示競標方案,進一步將項目任務分解成一系列具有不同難度的序列,包括項目前期分析、競爭優勢、活動流程設計、預期成本等。這樣,學生在每一階段學習開始前,能夠根據任務序列的指導,了解各部分內容的技術應用范圍。學生掌握的不是單純的技術,還有對技術“適用性”思想的理解。這是以技術為載體,在解決項目任務過程中引導學生進行思維的管理和生長。
(2)途徑:激活──展示──應用──整合。激活是導入新知識的準備階段。首先,教師應幫助學生充分回憶、聯系已有相關經驗,并作為學習新知識的起點。例如,在學習FrontPage利用表格布局頁面時,教師完全可以讓學生依據簡單的Word表格使用步驟來完成FrontPage的表格插入與屬性設置;其次,當已有知識與新知識之間聯系不夠緊密時,教師應向學生提供過渡性的基礎知識或相關經驗。例如理解Photoshop中“圖層”概念時,教師可以以一個簡單的Word圖文混排為例,幫助學生建立聯系,理解圖層思想。最后,教師應引導或鼓勵學生回憶用來組織新知識的結構,如必修教材“信息集成的一般過程”的內容結構可為選修教材中“建立主題網站”的教學提供參考。
展示是學習新知識的支架。教師應針對每一堂課的教學目標,優化設計相關匹配的教學內容,并進行充分的展示與論證。斯威勒等人認為,在處理復雜的認知任務時,樣例學習能有效地促進圖式獲得和規則自動化,因而減輕工作記憶中的認知負荷,問題的相似性有助于規則的自動生成,問題的差異性有助于圖式獲得。針對信息技術特點,教師可以通過展示作品樣例的制作過程以及提供系列相關“幫助”來展示論證新的信息技術相關知識與技能。例如,學習信息的特征時,教師可以展示生活片段,引導學生從具象中抽象出特征;學習Flash補間動畫時,可以讓學生從具有詳細步驟的制作實例中歸納出隱含的技術制作原則和方法。同時,教師應向學生提供適當的學習指導,尤其是向學生總結和展示各種技術應用時的基本思路。
應用是運用新知識技能的初步階段。這一階段,教師可提供與該知識技能教學目標相一致的任務,主要以鞏固為主,促進學生的知識建構過程,保持其學習興趣。此間,教師對學生出現的問題給予恰當的反饋和指導,但隨著學習的深入,這種指導應逐步減少,轉而強調培養學生的自我核查與糾正能力。當然,教師應針對內容特點,盡可能要求學生解決一組不同的變式問題,從而全面考查和增強學生靈活解決問題的能力。例如,針對搜索引擎的使用,局部改變關鍵字與邏輯符號的數量或組合方式形成變式問題序列,要求學生分析這組變式,從而強化學生對搜索技巧規律的理解與不同組成規律的應用。
整合是知識技能運用的高級階段,是學生應用新知識技能解決實際問題,讓其有機會展示和表現其所掌握的知識技能。例如,在學完“應用文檔設計”后,鼓勵學生利用所學從個人博客或者QQ空間下載自己最得意的日記和文章,整理編排恰當后發到教師電子郵箱。各種長短不一的文章在學生們各自編排過程中會遇到眾多現實問題,基本涵蓋了版面設計的各個方面。此外,教師要鼓勵學生在運用新知識解決問題時,對學到的新知識進行反思、質疑和辨析,以促進知識內容體系的修正與整合。在信息技術課堂上,教師可通過作品交流與展示以及設計問題引導學生,而開放性的問題更可以挖掘出信息文化、信息道德,促進學生信息素養的養成與內化。
2.技術表達
信息技術課程的開設,不純粹是為了信息技術本身,還有作為理念指導下的工具,為學生構造獨特的學習環境,改變信息技術教學的形態。
(1)重構情境創設。教師所創設的項目任務盡可能真實貼近學生生活,在技術支持下,教師可以基于音像、計算機等以直播、再現或模擬的方式創設問題情境,這在很大程度上克服了時空限制,學習解決真實情境下的問題,即使是虛擬的,也并沒有與真實分開,學習者的反應是真實的,感受是真實的。學生在特定的環境中被問題驅使,能充分發揮自己的主體性,提高學習效率。
(2)重構呈現方式。不同的學習結果類型需要與之相適應的展示內容,不同的內容又需要與其相匹配的呈現方式。就信息技術課程內容而言,過程性知識較多,所以應該盡量直觀形象地展示步驟、示范樣例等,而技術為學生提供許多圖、文、聲、像俱全的資料是非常有價值的,采取不同的表征方式對同一個內容進行呈現,形式上的變化增加了學生的新鮮感,同時也使問題以多種角度呈現在學生的面前,有利于學生全面地認識學習內容。當然,信息技術課程也有理論知識,需要幫助學生建立吸收的心理模式,那么超鏈接功能可以為我們提供良好的結構組織條件,強化知識之間的邏輯性,思維導圖可以促進學生的發散性思維發展。
(3)重構交流空間。技術承載思想。博客(微博)、BBS或論壇、即時通信軟件、電子郵件以及新型的網絡社區等,不僅給我們提供了交流、表達和建立網絡人際關系的工具和場所,而且也承載著新的網絡文化思想,構建著信息時代無限的交流時空,使每個人都可以成為“媒體”進行自由的交流。在教學中,我們可以把這樣的交流變為有組織的思維共享活動,通過充分的獨立思考和互相激發,使學生思維發展的空間得以擴大。課堂上的一問一答過于“劇本”,學生的表現也不盡相同,而一旦將課堂辯論移植到網絡,相對的安全感以及強大的回復功能使學生能充分表達自己的思想,把內部言語外化出來,學生思維和語言都得到相應提高。
關鍵詞:數字視頻;視頻編碼;非話業務
中圖分類號:TN941.1 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1003-6970.2015.04.020
0.引言
目前,計算機的應用逐漸進入多媒體時代,信息載體擴展到文、圖、聲等多種類型,數字視頻技術得到了發展。在數字視頻技術的發展初期,數字視頻的數據量非常大,存儲、傳輸和處理都有很大的困難。這使得視頻數據壓縮的研究成為必要。近年來,一些國際組織相繼制定了關于視頻圖像的編碼標準,壓縮編碼技術日臻成熟。其次,計算機處理速度和存儲容量針對視頻數據而言還遠遠不能滿足要求,因此視頻數據的處理成了多媒體技術中的關鍵性技術,眾多視頻存儲格式應運而生。另外,計算機動畫的發展也將數字視頻技術引入了新的發展階段。
本文將對以上所述的視頻技術的發展與應用進行介紹和分析。
1.視頻的壓縮編碼
視頻信號信息量非常大,傳輸網路帶寬要求高,在這種情況下對存儲、傳輸和處理都有很大困難。所以需要將視頻信號在傳送前先進行壓縮編碼,以便節省傳送帶寬和存儲空間。視頻信號壓縮編碼有兩個基本的要求:(1)必須壓縮在一定的帶寬內,即,具有足夠的壓縮比;(2)視頻信號在壓縮之后,經解壓重建應保持一定的視頻質量。此外,視頻編碼器的設計應力求簡單、易實現、成本低、可靠性高。
1.1視頻數據壓縮的技術可能性
一幅圖像是由許多像素點構成的。大量的統計表明,同一幅圖像的像素之間具有較強的相關性,兩個像素之間的距離越短,其相關性越強,通俗地講,兩個像素的值越接近。換言之,兩個相鄰像素的值發生突變的概率極小,相等、相似或緩變的概率極大,這使得視頻信息的每個畫面內部有許多信息冗余。并且,我們還可以利用幀間相關性進行壓縮編碼,由于鄰近幀之間的相關性一般比幀內像素間的相關性更強,可以得到更大的壓縮比。人眼的視覺靈敏度有限,可以允許畫面有一定失真,一些冗余信息的失去對觀看視頻沒有太大影響。
1.2壓縮編碼
1.1.1有損與無損
無損壓縮是指壓縮前和解壓縮后的數據完全一致。多數的無損壓縮都采用RLE行程編碼算法。
有損壓縮意味著解壓縮后的數據與壓縮前的數據不一致。在壓縮的過程中要丟失一些人眼和人耳所不敏感的圖像或音頻信息,而且丟失的信息不可恢復。幾乎所有高壓縮的算法都采用有損壓縮,這樣才能達到低數據率的目標。丟失的數據率與壓縮比有關,壓縮比越小,丟失的數據越多,解壓縮后的效果一般越差。此外,有些有損壓縮算法采用多次重復壓縮的方式,這樣還會引起額外的數據丟失。
1.2.2幀內與幀間
幀內壓縮也稱為空間壓縮。當壓縮一幀圖像時,僅考慮本幀的數據而不考慮相鄰幀之間的冗余信息。幀內一般采用有損壓縮算法,由于幀內壓縮時各個幀之間沒有相互關系,所以壓縮后的視頻數據仍可以以幀為單位進行編輯。幀內壓縮一般達不到很高的壓縮。
幀間壓縮是基于連續前后兩幀具有很大的相關性,或者說前后兩幀信息變化很小的特點。也即,連續的視頻其相鄰幀之間具有冗余信息,根據這一特性,壓縮相鄰幀之間的冗余量就可以進一步提高壓縮量,減小壓縮比。幀間壓縮也稱為時間壓縮,它通過比較時間軸上不同幀之間的數據進行壓縮。幀間壓縮一般是無損的。幀差值算法就是一種典型的時間壓縮法,它通過比較本幀與相鄰幀之間的差異,僅記錄本幀與其相鄰幀的差值,這樣可以大大減少數據量。
1.2.3對稱性
對稱性是壓縮編碼的一個關鍵特征。對稱意味著壓縮和解壓縮占用相同的計算處理能力和時間,對稱算法適合于實時壓縮和傳送視頻,比如視頻會議應用就適合采用對稱的壓縮編碼算法。
在電子出版和其它多媒體應用中,一般是把視頻預先壓縮處理好,再播放,因此可以采用不對稱編碼。不對稱或非對稱意味著壓縮時需要花費大量的處理能力和時間,而解壓縮時則能較好地實時回放,也即以不同的速度進行壓縮和解壓縮。一般地說,壓縮一段視頻的時間比回放(解壓縮)該視頻的時間要多得多。例如,壓縮一段三分鐘的視頻片斷可能需要10多分鐘的時間,而該片斷實時回放時間只有三分鐘。
1.3國際數字視頻標準分析
近年來,視頻圖像編碼技術得到了迅速發展和廣泛利用,日臻成熟。一些國際組織也相繼制定了關于視頻圖像的編碼標準。例如ITU-T制定的H.26X系列標準、ISO/IEC制定的關于靜態圖像的編碼標準JPEG和JPEG2000以及活動圖像的編碼標準MPEG系列等。這些標準圖像的編碼算法融合了各種性能優良的圖像編碼方法,代表了目前圖像編碼的發展水平。如表1所示,H.261、MPEG-1、和MPEG-2采用了第一代壓縮編碼方法,如:預測編碼、變換編碼、熵編碼以及運動補償。從MPEG-4標準以后,采用的是第二代視頻編碼方法,如分段編碼、基于模型的編碼和基于對象的編碼等。
其中,隨著多媒體應用領域的不斷擴展,傳統JPEG壓縮技術已無法滿足人們對多媒體影像資料的要求。JPEG中采用的算法靠丟棄頻率信息實現壓縮,因而圖像壓縮率越高,頻率信息丟棄的越多。在極端情況下,JPEG圖像只保留了反映圖像的基本信息,精細的圖像細節都損失了。為此,JPEG制定了新一代靜止圖像壓縮標準JPEG2000。JPEG2000放棄了JPEG所采用的以離散余弦變換(DCT)為主的區塊編碼方式,而采用以小波變換為主的多解析編碼方式,很好地保存了圖像信息中的相關性,達到了更好的壓縮編碼效果。JPEG具有高壓縮率且提供無損和有損兩種壓縮方式的特點,但應用并不廣泛,在圖像品質要求比較高的醫學圖像的分析和處理中已經有了一定程度的應用。
H.26X是ITU-T及其前身CCITT研究和制定的一系列視頻編碼的國際標準。其中,應用最廣泛的是H.261、H.263、H.264。H.261是世界上第一個得到廣泛承認、針對動態圖像的視頻壓縮標準,而且其后出現的MPEG系列、H.263等視頻壓縮標準都是以H.261為核心。H.263在H.261基礎上增加了一些功能,從而進一步改善了圖像質量,提高了壓縮比。后來出現的H.26L的編碼效率比已有的其他視頻編碼標準有很大的提高。在相同PSNR下與H.263和MPEG4相比,H.263在低碼率時的輸出碼率平均節省分別約為40%和36%,在高碼率時的輸出碼率平均節省分別約為55%和45%,具有較高壓縮比,尤其適用于公眾交換電話網及無線/Internet網絡環境下的視頻傳輸。H.264是比MPEG和H.263性能更好的視頻壓縮編碼標準,不僅具有高壓縮比,而且在惡劣的網絡傳輸條件下,具有較高的抗誤碼性能,但是性能提高的同時,也增加了計算的復雜度。
MPEG-X是一組由IEC和ISO制定的視頻、音頻、數據的壓縮標準,已成為國際上影響最大的多媒體技術標準。MPEG-1最初用于數字信息存儲體上活動圖像及其伴音的編碼,其速率為15Mb/s。MPEG-X是一組由IEC和ISO制定的視頻、音頻、數據的壓縮標準,已成為國際上影響最大的多媒體技術標準。MPEG-1最初用于數字信息存儲體上活動圖像及其伴音的編碼,其速率為15Mb/s。MPEG-2是一個通用多媒體編碼標準,具有更廣闊應用范圍和更高的編碼質量。由于性能出色,已能適應HDTV,使得MPEG-3被拋棄。它的另一特點是可提供一個范圍較廣的可變壓縮比,能夠適應不同的畫面質量、存儲容量以及帶寬的要求。MPEG-4持多種多媒體應用,特別是多媒體信息基于內容的檢索和訪問,可根據應用的不同要求現場配置解碼器。編碼系統也是開放的,可以隨時加入新的有效的算法模塊:它可以將各種多媒體技術充分利用進來,包括壓縮本身的一些工具、算法,也包括圖像合成、語音合成等技術。MPEG-4標準既可用于的高碼率的視頻壓縮編碼,又可用于低碼率的視頻壓縮編碼;既可用于傳統的矩形幀圖像,又可用于任意形狀的視頻對象壓縮編碼。
此外,近年來,本領域另一個研究熱點是聲像數據的基于內容的檢索。實現這種基于內容檢索的一個關鍵步驟是要定義一種描述聲像信息內容的格式,而這與聲像信息的編碼又是密切相關的,MPFG-7就是這種壓縮編碼的代表性技術,其名稱叫做“多媒體內容描述接口”,它為各種類型的多媒體信息規定一種標準化的描述,這種描述與多媒體信息的內容本身一起,支持用戶對其感興趣的各種“資料”進行快速、有效地檢索。
盡管MPEG取得了種種成功,但在人們的信息交流中尚存有眾多的不便之處,如不同網絡之間的障礙、知識產權得不到有效保護等;不同的多媒體信息、網絡、設備、協議和標準、分布在不同的地點等都給用戶造成不能以統一的方式進行多媒體信息交互。如何通過一個綜合標準來對上述不便之處加以協調,使多媒體業務暢通無阻,這就是MPEG墨爾本會議提出的多媒體框架的概念,此即MPEG-21。MPEG-21標準的正式名稱為“多媒體框架”或者“數字視聽框架”,它致力于為多媒體傳輸和使用定義一個標準化的、可互操作的和高度自動化的開放框架,這個框架考慮到了DRM(Digital Rights Management,數字版權管理)的要求、對象化的多媒體接入以及使用不同的網絡和終端進行傳輸等問題,這種框架會在一種互操作的模式下為用戶提供更豐富的信息。MPEG-21的最終目標是要為多媒體信息的用戶提供透明而有效的電子交易和使用環境。任何與MPEG-21多媒體框架標準環境交互或使用MPEG-21數字項實體的個人或團體都可以被視為用戶。從純技術角度來看,MPEG-21對于“內容供應商”和“消費者”沒有任何區別。
MPEG-21標準是新一代多媒體內容描述標準,它吸收新技術,同時消除多媒體系統框架中的缺陷,使得由于不同的設備、體系結構和標準造成隔閡被逐步消除。對于用戶而言,新的多媒體系統是一個與設備無關的、互動性強大的、高度智能化的、符合用戶各種不同需要的體系。
1.4我國視頻壓縮編碼的發展現狀
AVS標準是具有我國自主知識產權的編碼標準,是一套包含系統、視頻、音頻、媒體版權管理在內的完整標準體系。其編碼效率比MPEG-2高2~3倍,與H,264相當,但其算法復雜度比H.264低30%,達到了新一代編碼標準的最高水平,主要面向高清晰度電視廣播和數字存儲媒體。
2013年6月,AVS視頻編碼標準已經成為了IEEE標準,標準號為IEEE 1857。AVS標準的逐步完善與發展應用,成為了標志著我國在視頻壓縮編碼領域從跟蹤國際到自主創新再到國際推廣的里程碑。
1.5未來發展趨勢
目前,在視頻行業廣泛采用的壓縮和傳輸標準是2003年推出的H.264,在視頻編碼標準朝著高清晰度、低碼率的方向發展進程中,H.264占據著統帥的地位,但是,在未來的五到十年內,H.265將會掀起引領超高清時代的潮流。H.265于2013年1月25日獲得了國際電聯的批準,H.265不僅在碼流、算法、編碼質量上進行了改善及優化,而且同時支持4K(4096×2160)和8K(8192×4320)超高清視頻。H265標準下的畫面效果更流暢、更高清,勢必會對整個視頻行業在互聯網應用中以及視頻壓縮編碼技術上引起一場巨大的變革。
2.視頻文件格式
2.1多媒體視頻文件格式
目前視頻的數據在計算機內部的存儲格式眾多,其壓縮比、質量和適用領域等各不相同,下面就此對其常用格式及發展進行介紹和分析。
2.1.1QuickTime(MOV)格式
MOV格式的英文全稱是Movie Digital Video Technology。MOV格式能夠跨平臺、存儲空間要求小,得到了業界的廣泛認可。QuickTime文件格式支持25位彩色,支持領先的集成壓縮技術,提供150多種視頻效果,并提供200多種MIDI兼容音響和設備的聲音裝置。該格式具有較高的壓縮比率和較完美的視頻清晰度,最大的特點是跨平臺性,目前已成為數字媒體軟件技術領域的事實上的工業標準。
2.1.2AVI格式
AVI的英文全稱是Audio Video Interleaved,叫做音頻視頻交錯,是由微軟公司開發的一種數字視頻文件格式。AVI是Windows操作系統上最基本的、最常用的一種媒體文件格式,支持256色和RLE壓縮,但壓縮標準不統一,不具有兼容性,體積龐大,用不同壓縮算法生成的AVI文件,必須使用相對應的解壓縮算法才能播放。它最大的優點是調用方便、圖像質量好;還可以根據不同的應用要求,隨意調整AVI的分辨率,而且對計算機的配置要求不高,可以先做成AVI格式的視頻,在轉換為其他格式。
2.1.3MPEG-2(DVD)
PAL制式的標準MPEG-2分辨率高達720X576。MPEG-2在編碼時使用了幀間壓縮和幀內壓縮兩種方式,并且通過運動補償等技術來改善畫質。從清晰度來看,MPEG-2幾乎是無可挑剔的,但是MPEG-2也并非十全十美。由于MPEG-2沒能在壓縮技術上有所突破,因此其數據量比MPEG-1大。此外,MPEG-2的壓縮數據的碼流比較特殊,各種編輯軟件無法隨機訪問,因此在進行非線性編輯時會導致素材搜索很遲緩。更為重要的是,MPEG-2過大的編解碼必須依賴強大的處理芯片。
2.1.4DivX和XviD格式
MPEG在開始的時候建立了4個版本:MPEG-1-MPEG-4,分別適應于不同的帶寬和數字影像質量的要求。DivX和XviD就是一種MPEG-4編碼格式,只不過舊版的MPEG-4編碼不允許在AVI文件格式上使用,才會有DivX和XviD編碼格式的出現。不過現在國內外稱呼的DivX和XviD是MPEG/MP3影片,即影像部分以MPEG-4格式壓縮,Audio部分以MP3格式壓縮組合而成的AVI影片。它的好處是生成的文件體積小,約為同樣播放時間的DVD的1/5到1/10,但是聲音及影像的品質都相當不錯,當然比DVD還是差一點,但比起VCD要好很多,也就是說,DivX和XviD只要一張光盤就可以放下一個90分鐘的電影,而且清晰度要比兩張光盤的VCD好許多。在視頻采集時,DivX和XviD編碼對于系統性能的要求并不高,數據量的降低可以明顯減輕CPU與磁盤系統的負擔。
2.1.5 RM(Real Media)格式
Real Media是Real Networks公司所制定的音頻視頻壓縮規范,包含RealAudio(.ra,聲音文件)、RealVideo(.rm,視頻文件)和Real Flash(.ram,矢量動畫)三類文件。Real Media可以根據網絡數據傳輸速率的不同制定不同的壓縮比,實現在低速率的廣域網上進行彩像數據的實時傳送和實時播放。
2.1.6FLV格式
FLV全稱為Flash video,是在Sorenson公司的壓縮算法的基礎上開發出來的。FLV格式不僅可以輕松地導入Flash中,速度極快,并且能起到保護版權的作用。由于它形成的文件極小、加載速度極快,使得網絡觀看視頻文件成為可能,它的出現有效地解決了視頻文件導入flash后,使導出的SWF文件體積龐大,不能在網絡上很好地使用等缺點,是目前增長最快、最為廣泛的視頻傳播格式。目前各在線視頻網站均采用此視頻格式。
2.2媒體格式的發展分析
影響多媒體文件格式發展的因素有很多,歸納起來主要有應用和技術兩個方面。總的來講,一種格式有存在的必要,必須有一定的應用范圍,而壓縮、解壓縮等技術的發展必將促使新格式的產生。
影像視頻的發展必將淘汰傳統的影響視頻格式。隨著視頻壓縮技術和視頻編輯處理技術的不斷創新和改進,傳統的影像視頻(如AVI和MPEG-1格式等)一般體積較大且清晰度較差,因此這些格式必將被體積小數倍,而且具有超高清晰度的新視頻格式所代替。另外,隨著移動通信的不斷發展,市場需求和技術進步共同推動移動視頻業務發展的同時,必將極大地推動視頻技術的發展,對于視頻文件格式的發展產生巨大影響。
隨著多媒體技術的迅速發展、各種壓縮算法在該領域的應用,對目前存在的各種文件格式很難準確評價孰優孰劣,從壓縮率、質量而言,每一種格式都有其優缺點,而且都被大批軟件所支持,占有一定的應用領域。因此,在一定時期內,多種文件格式共存的局面不會改變,但隨著時間的推移,應用的發展和技術的革新,將不斷涌現新的、先進的格式,淘汰落后的格式。
3.計算機動畫
3.1計算機動畫的原理與分類
計算機動畫是采用連續播放靜止圖像的方法產生物體運動的效果,利用計算機生成一系列可供實時演播的畫面的技術。它可輔助傳統卡通動畫片的制作,也可通過對三維空間中虛擬攝象機、光源及物體運動和變化(形狀、色彩等)的描述,逼真地模擬客觀世界中真實的或虛構的三維場景隨時間而演變的過程。所生成的一系列畫面可在顯示屏上動態演示,也可將它們記錄在電影膠片上或轉換成視頻信息輸出到錄像帶上。計算機動畫由于采用數字處理方式,動畫的運動效果、
畫面色調、紋理、光影效果等可以不斷改變,輸出方式也多種多樣。計算機動畫分為四類。
實時動畫:采用各種算法來實現運動物體的運動控制或指可直接在顯示屏幕上實時顯示動畫圖像。
逐幀動畫:記錄下每一幀畫面,然后按顯示動畫的圖象序列一幀一幀播放而實現運動的效果。
三維動畫:畫中的景物有正面、側面和反面,調整三維空間的視點,能夠看到不同的內容。
二維動畫:平面上的畫面,由紙張、照片或計算機屏幕顯示。
在屏幕上實現動畫有三種方式:(1)位置不動形態變化。(2)形態不變位置變化。(3)位置和形態均變化。
計算機動畫的主要研究內容包括:①動畫形體造型技術;②動畫運動控制和描述;③動畫圖象繪制技術和算法;④動態模擬、動畫系統的集成環境;⑤關節體、人體動畫;⑥動畫語言與系統;⑦用于動畫運動控制和生成的專門硬件設備及接口;⑧特殊視覺效果生成技術。
3.2計算機動畫技術
計算機動畫的研究始于20世紀60年代初。1963年美國AT&TBell實驗室制作了第一部計算機動畫片。在80年代之前,計算機動畫主要集中于二維動畫系統的研制,應用于教學演示和輔助傳統的動畫片制作。
三維動畫的研究始于70年代初,當時開發了一些三維計算機動畫系統。直至80年代中后期,由于具有實時處理能力的超級圖形工作站的出現,三維幾何造型技術和真實感圖形生成技術取得很大進展,促進了具有高度逼真效果的三維計算機動畫技術迅速發展,并達到實用商品化地步。到90年代初,計算機動畫技術應用于電影特技取得了顯著成就。
與此同時,為適應科學研究與復雜系統中的動態模擬、視覺模擬、機器人學和生物力學等領域的需求,基于物理的造型和動畫的研究的開展,已成為計算機動畫研究中的一個重要課題。
人體動畫是近年來發展起來的計算機動畫新課題。它是研究開發基于人造角色的集成動畫系統,該系統產生涉及人造角色在三維場景中具有人的自覺意識的行為動畫,這樣的系統是以多種學科的知識、技術和方法為基礎的,如動畫、力學、機器人學、生物學、心理學和人工智能等。現在的Poser就是著名的MetaCreations公司生產的具有特色的人體建模三維動畫制作軟件。
目前,主流的計算機動畫技術包括:
(1)參數關鍵幀技術:關鍵幀技術最初僅僅用來插值幀與幀之間卡通畫的形狀,后來該技術馬上發展成為可以用來插值影響運動的任何參數(例如,一個物體的平移、比例變換、旋轉、材料、紋理、形狀、可見性參數等都可作為關鍵幀參數,另外,攝象機和燈光的大部分參數也可作為關鍵幀參數)。
(2)軌跡驅動技術:指先設計好物體的運動軌跡,然后指定物體沿該軌跡運動。通常,物體的運動軌跡為三次樣條曲線(也稱為樣條驅動),并且由用戶交互給出。
(3)變形動畫技術:為了制作一種形態變形的動畫,即將物體外觀上發生變化的過程記錄下來,生成一個形態連續變化的動畫序列。
(4)關節動畫技術:它的主要目的是模擬骨架動物(尤其是人體)的運動。
(5)過程動畫技術:指物體的運動或變形可由一個過程來描述。最簡單的過程動畫是用一個數學模型去控制物體的幾何形狀和運動,較復雜的過程動畫則是包括物體的變形、彈性理論、動力學、碰撞檢測在內的物體的復雜運動。
(6)基于物理的動畫技術:一種具有潛在優勢的三維造型和運動模擬技術。盡管該技術比傳統動畫技術的計算復雜度要高得多,但它能逼真地模擬各種自然物理現象,這是基于幾何的傳統動畫生成技術所無法比擬的。
3.3計算機動畫的未來發展趨勢
從國際上看,計算機動畫技術的發展正在趨向于規模化、標準化、網絡化。
從技術的發展方向看,體視動畫會是未來的熱點。目前人們正在研究降低立體眼鏡的成本、提高圖像質量的方法和有關的替代技術,未來我們很可能不用立體眼鏡的幫助也能欣賞逼真的立體效果。另一個熱點會是虛擬現實(vR)技術,與一般的動畫相比,VR的特點在于實時、交互。VR中的場景會隨參觀者的位置、視點變化而實時動態生成,并具有人機交互的能力,這種技術在未來將大有可為。
今后的幾年,還可以繼續從以下幾個方面研究和發展:
1、新造型技術的設計。盡管造型技術在CAD和CAGD中得到了廣泛的研究,但計算機動畫對傳統的實體、曲面造型提出了一些新的要求。這導致許多針對動畫應用而設計的造型技術。
1)Catmull-Clark細分曲面的造型和動畫研究。由Catmull和Clark提出的根據任意拓撲控制網格生成B樣條曲面的細分曲面方法近幾年來在計算機動畫中越來越受到人們的重視。在AliasIWavefront公司的動畫軟件Maya中,基于Catmull-Clark細分曲面的造型和動畫已經成為其重要手段。
2)隱式曲面的造型和動畫研究。隱式曲面是圓球的更一般形式,它在表現人體的肌肉、水滴、云、樹等物體的造型和動畫方面有很大的優勢。該研究方向近年來逐漸為人們研究的熱點,歐洲圖形學學會專門設立了相應的Implicit Surface學術會議。
2、運動捕獲動畫數據的處理。運動捕獲技術在電影《泰坦尼克》中取得了非常大的成功,該片中乘客從船上落入水中的許多驚險鏡頭都是由動畫特技來完成的。實際上,運動捕獲已成為現代高科技電影不可缺少的工具。怎樣把運動捕獲動畫數據重用和重置目標值得進一步的研究。
3、三維Morphing和變形研究。二維圖象的Morphing雖然已經比較成熟,但三維Morphing方法尚存在各種各樣的缺陷,具有任意拓撲的兩三維物體之間的Morphing技術還有待于進一步的發展。基于約束的變形也是值得研究的方向。
4.數字視頻的其他技術
4.1數字電視技術
數字電視是數字技術的產物,它將電視信號進行數字化,然后以數字形式進行編輯、制作、傳輸、接收和播放。
數字電視除了具有頻道利用率高、圖像清晰度好等特點之外,它還可以開展交互式數據業務,包括電視購物、電視銀行、電視商務、電視通信、電視游戲、實時點播電視、電視網上游覽、觀眾參與的電視競賽等。
目前,數字電視已成功地應用于衛星直播,有線電視也在向數字方式過渡。整個電視傳播業已進人了從模擬式向數字式過渡的時代。整個數字電視系統由信源編碼、業務復用和信道傳輸與發送三個部分構成。美國的DTV、歐洲的DVB和日本的ISDB這幾種標準,信源編碼中視頻都采用MPEG-2標準,音頻采用MPEG-2或Dolby AC-3;業務復用采用的都是MPEG-2系統層規范或其擴展形式,它們的主要差別在于信道及發送部分。
數字電視的傳輸途徑是多種多樣的,因特網性能的不斷提高也將使其成為數字電視傳播的一種新媒介。圖1是數字電視傳播系統的示意圖。數字電視接收機(簡稱DTV接收機)大體有三種形式:一種是傳統模擬電視接收機的換代產品――數字電視接收機,另一種是傳統模擬電視機外加一個數字機頂盒,第三種是可以接收數字電視的PC機。
4.2點播電視(VOD)技術
VOD(Video On Demand)是視頻點播(也稱為點播電視)技術的簡稱,意即用戶可以根據自己的需要收看電視節目。VOD技術從根本上改變了用戶過去被動收看電視的不足。
視頻點播系統可分為TVOD(True VOD)和NVOD(Near VOD)兩種。在TVOD(真視頻點播)環境下,用戶提出要求后即可及時從VOD系統得到服務,這種系統為每一個用戶提供一個單獨的連接,每個連接需要占用一定的網絡帶寬;NVOD(準視頻點播)是視頻點播的另一種實現方案。采用這種方案,系統可每隔一段時間(例如10分鐘)在不同的頻道上開始播放同一個節目,用戶可以選擇收看。如果用戶需要“倒退”功能,可以切換到比他當前頻道晚10分鐘播放的頻道,需要“快進”功能,可切換到比當前頻道早10分鐘的頻道。顯然,這種方式不能為用戶及時提供點播服務功能,但減少了用戶連接數目,節省了網絡帶寬與費用,服務器的性能要求也可適當降低。
視頻點播是基于數字網絡的一種數字視頻服務。網絡中的音頻視頻數據必須以實時數據流的形式進行傳輸,傳輸一旦開始,就必須以穩定的速率進行,以保證節目平滑地播放。任何由于網絡擁塞,CPU爭用或磁盤的I/O瓶頸產生的系統或網絡的停滯,都可能導致視頻傳送的延遲,影響用戶的收看。因此,大型視頻點播系統在技術上是有相當難度的。
視頻點播系統的工作過程如下:用戶在客戶端啟動播放請求,通過網絡傳送給分配服務器,經驗證后,系統把視頻服務器中可訪問的節目單發送給用戶瀏覽,用戶選擇節目后,視頻服務器讀出節目的內容,并傳送到客戶端進行播放。
4.3可視電話與視頻會議技術
可視電話:通話雙方能互相看見的一種電話系統,電話機具有攝像、顯示、聲音等功能,內置高質量CCD鏡頭及MODEM。其應用之一就是視頻會議,
視頻會議:多人同時參與的一種音/視頻通信系統類似于可視電話,但多人參加通話,提供的功能也更加豐富。
兩種實施方式:(1)在電信局的數字通信網上進行;(2)在互聯網上進行,例如使用下列即時通信軟件:微軟的MSN Messenger,騰迅的QQ,網易的POPO,新浪的UC等。