多媒体技术及应用第十章

第10章多媒体应用系统设计主编:马武第10章多媒体应用系统设计多媒体应用系统的设计原理多媒体应用系统就是为了某个特定目的，使用多媒体技术设计开发的应用系统。多媒体应用系统作为一种计算机软件，它的设计与开发过程无不渗透着软件工程的思想。第10章多媒体应用系统设计软件工程概述1.软件工程的概念软件工程是研究用工程化方法构建和维护有效、实用和高质量软件的学科。它以计算机科学理论及其它相关学科的理论为指导，采用工程化的概念、原理、技术和方法进行软件的开发和维护，把经过时间证明正确的管理措施和当前能够得到的最好的技术方法结合起来，以较少的代价获取高质量的软件。第10章多媒体应用系统设计软件工程包括三个要素，即方法、工具和过程。软件工程方法是指导研制软件的某种标准规范，为软件开发提供了“如何做”的技术；软件工程工具是指软件开发和维护中使用的程序系统，它为软件工程方法提供软件支撑环境；软件工程过程定义了方法使用的顺序、要求交付的文档资料、保证质量和协调变化所需的管理及软件开发各个阶段完成的任务。它将软件工程的方法和工具结合起来，以达到合理、及时地进行计算机软件开发的目的。第10章多媒体应用系统设计软件的生存周期人的一生要经历婴儿、幼年、童年、青年、中年、老年的生存周期，同样，软件从提出开发要求开始，经过开发、使用和维护，直到最终报废的全过程称为软件的生存周期。它包括制定计划、需求分析、软件设计、程序编码、软件测试及运行维护6个阶段。第10章多媒体应用系统设计（1）制定计划确定所要开发软件系统的总目标，给出它的功能、性能、可靠性以及接口等方面的要求；研制完成该项软件任务的可行性，探讨解决问题的可能方案，并对可利用的资源、成本、可取得的效益、开发的进度作出估计；制定完成开发任务的实施计划和可行性报告，并提交管理部门审查。第10章多媒体应用系统设计（2）需求分析对所要开发的软件提出的需求进行分析并给出详细的定义，然后编写软件需求说明书及初步的系统用户手册，提交管理机构评审。第10章多媒体应用系统设计（3）软件设计设计是软件工程的核心。软件设计一般分为总体设计和详细设计两个阶段，总体设计是根据需求所得到的数据流、数据结构，使用结构设计技术导出软件模块结构；详细设计是使用表格、图形或自然语言等工具，按照模块设计准则进行软件各个模块具体过程的描述。另外，在该阶段还需编写设计说明书，并提交有关部门评审。第10章多媒体应用系统设计（4）程序编码把软件设计的结果转换成计算机可以接受的程序代码，即写成以某种特定程序设计语言表示的源程序。第10章多媒体应用系统设计（5）软件测试软件测试就是在软件投入运行之前，对软件需求分析、设计规格说明和编码的最终复审，是软件质量保证的关键步骤。在该阶段，需要在测试软件的基础上，检查软件的各个组成部分。首先查找各模块在功能和结构上存在的问题并加以纠正，其次将已测试过的模块按一定顺序组装起来；最后按规定的各项需求，逐项进行确认测试，决定已开发的软件是否合格，能否交付用户使用。第10章多媒体应用系统设计（6）运行维护已交付的软件正式运行，便进入运行阶段。这一阶段可能持续几年甚至几十年。另外，软件在运行过程中可能由于多方面的原因，需要进行修改，并进行适当的维护。第10章多媒体应用系统设计软件开发模型软件开发模型又称为软件生存周期模型，是指软件项目开发和维护的总体过程的框架。它能直观表达软件开发的全过程，明确规定要完成的主要活动、任务和开发策略。软件开发模型描述了从软件项目需求定义开始，到开发成功并投入使用，在使用中不断增补修订，直到停止使用这一期间的全部活动。第10章多媒体应用系统设计瀑布模型瀑布模型开发过程依照固定顺序进行，其结构如下图所示。第10章多媒体应用系统设计该模型严格规定各阶段的任务，上一阶段的任务输出作为下一阶段工作输入，相邻两个阶段紧密相联且具有因果关系，一个阶段工作的失误将蔓延到以后的各个阶段。为了保障软件开发的正确性，每一阶段任务完成后，必须对它的阶段性产品进行评审，确认之后再转入下一阶段的工作。评审过程发现错误和疏漏后，应该反馈到前面的有关阶段修正错误、弥补疏漏，然后再重复前面的工作，直至通过评审后再进入下一阶段。第10章多媒体应用系统设计该模型适合于用户需求明确、开发技术比较成熟、工程管理严格的场合使用。瀑布模型的优点是可以保证整个软件产品较高的质量，保证缺陷能够提前被发现和解决。其缺点是由于任务顺序固定，软件研制周期长，前一阶段工作中造成的差错越到后期影响越大，而且纠正前期错误的代价也越高。第10章多媒体应用系统设计原型模型原型模型是软件开发人员根据用户提出的软件基本需求快速开发一个原型，以便向用户展示软件系统应有的部分或全部功能和性能，再根据用户意见，通过不断改进、完善样品，最后得到用户所需要的产品。利用原型模型能够快速实现系统的初步模型，供开发人员和用户进行交流，以便较准确获得用户的需求，采用逐步求精的方法使原型逐步完善，它可以大大避免在瀑布模型冗长的开发过程中，看不见产品雏形的现象。第10章多媒体应用系统设计原型模型的结构如下图所示。第10章多媒体应用系统设计多媒体应用系统的开发开发多媒体应用系统，特别是开发大型的多媒体应用系统，是一项系统工程。除了根据应用需求，选择好合适的开发环境或开发平台以外，中心任务是开发出合适的多媒体应用软件。如同开发其它软件系统一样，在开发多媒体应用软件时，只有遵循软件工程的开发思想，才能开发出经得起时间检验的、实用的系统。第10章多媒体应用系统设计多媒体应用系统的开发人员1.应用系统组长应用系统组长是多媒体应用系统开发的核心，负责整个项目的组织和实施，以及其它日常工作，比如做预算、安排进度、召开创作会议、把握组内动态等。组长起着把大家组织、团结在一起的作用。第10章多媒体应用系统设计多媒体制作员多媒体制作员的任务是制作开发过程中需要的各种素材。他们应能利用各种设备如扫描仪、摄像机、录音设备和电视节目制作设备，准备出脚本中所需要的文本、声音、图像、动画、视频等，也可以利用市售的数字化媒体（如图像库、音乐库等），从中寻找出所需要的素材，经过必要的加工、编辑后使用。第10章多媒体应用系统设计写作专家写作专家比一般作家所做的工作要多，他们要创造角色、情节以及阐述观点，写建议书、配音稿、屏幕文字说明等。4.视频专家在多媒体项目中，视频专家是具有高超技艺的专业人员，他们除了清楚拍摄的基本知识之外，还必须十分熟悉用计算机进行数字编辑处理的工具和技术。第10章多媒体应用系统设计音频专家一个多媒体项目能否搞好，音频的质量至关重要。音频专家是使多媒体应用系统变得活跃起来的重要人物，他们设计并制作音乐、配音和音响效果。6.多媒体程序员多媒体程序员的任务是用创作工具或程序设计语言，把一个项目中的所有元素集成为一个无缝的整体。第10章多媒体应用系统设计多媒体应用系统的开发过程第10章多媒体应用系统设计需求分析需求分析阶段的主要任务是确定用户对应用系统的具体要求和设计目标，并根据总体目标，确定应用系统的类型及所采用的开发方法。多媒体应用系统设计的需求分析不同于普通的应用程序，它有其自身的特点。在用户需求提出后，开发人员需要根据用户需求，从不同角度来分析问题，并不断地探索酝酿，逐步加深对问题的认识，确定项目的对象、多媒体信息的种类、表现手法等。第10章多媒体应用系统设计脚本设计组织好信息，编写好脚本是应用系统开发成功的第一步。各种媒体信息的结构需要仔细安徘，一种方式是采用按钮结构，由按钮确定下一级信息的内容，或者决定系统的控制及走向。另外一种方式是试题驱动方式，常用在教育、训练等系统中，通过使用者对试题的回答，了解他们对信息主题的理解程度，从而决定控制走向。复杂一些的是超媒体信息组织，应尽可能地建立起超链接关系，使得系统的信息丰富多彩。脚本的编写还必须对屏幕进行设计，确定各种媒体的排放位置、相互关系，各种按钮的名称、排放方法以及各类能引起系统动作的元素的位置、激活方式等。在时间安排上也要充分安排好，何时音乐开始，何时音乐结束，都应恰如其分。还要注意设计好交互进程，充分发挥计算机交互的特点。第10章多媒体应用系统设计素材制作脚本中所要求的各种媒体素材应事先准备，并通过合适的软件对其做好预处理工作。对图像来说，扫描处理过程十分关键，不仅要按脚本要求进行剪裁、处理，而且还可以在这个过程中对图像进行修饰、拼接、合并等，以便能得到更好的效果。对于声音来说，音乐的选择、配音的录制也要事先做好，必要时也可以通过合适的编辑器进行特技处理。其它的媒体素材准备也十分类似，如文字的录入、动画和视频的制作等。应该注意的是，素材准备是十分重要的基础工作，如果做不好，对多媒体应用系统质量的影响将十分明显。第10章多媒体应用系统设计集成制作根据既定的实现目标，利用编程语言或多媒体创作工具，结合脚本和素材，制作生成多媒体应用系统。5.测试与运行通过测试可以验证多媒体应用系统是否达到预期目标，发现其隐藏的缺陷，并对其进行必要的提高直至做部分的修正。这个过程应反复进行，一直持续到应用系统被正式使用之时。正式使用之后再进行修改就属于维护的范畴了。测试多媒体应用系统的操作时所面临的主要困难之一，是其性能取决于特定的硬件和系统结构。如果不能控制最终用户的平台，或者应用系统要在多种平台上使用，那么就必须在尽可能多的平台上充分地测试应用系统。第10章多媒体应用系统设计发行该阶段主要任务是制作多媒体应用系统软件的发行版本，编写用户使用手册，最终发行到用户手中。在用户使用过程中，开发人员应该随时根据用户的反馈信息对应用系统软件进行改进，必要时对其进行升级。第10章多媒体应用系统设计多媒体著作工具多媒体应用系统的设计和开发离不开多媒体著作工具。多媒体著作工具是指能够集成处理和统一管理文本、图形、静态图像、声音、视频影像、动画等多媒体信息，能够根据用户的需要制作多媒体应用软件的编辑工具。第10章多媒体应用系统设计多媒体应用系统著作工具概述1.多媒体著作工具的特点（1）具有集成性的开发环境（2）可大大缩短开发周期（3）具有交互性的、面向对象的操作环境（4）功能可扩充（5）操作简便第10章多媒体应用系统设计