【畢業(yè)學位論文】（Word原稿）基于AIR技術的數(shù)字電視前端虛擬實驗平臺的設計與實現(xiàn)-軟件工程

碩士學位論文 （專業(yè)學位） 基于 術的數(shù)字電視前端虛擬實驗平臺的設計與實現(xiàn) 姓 名： 學 號： 所在院系：軟件學院 職業(yè)類型：工程碩士 專業(yè)領域：軟件工程 指導教師： 副指導教師： 二 一三年八月 A in 2013 V on IR in 基于同濟大學 學位論文版權使用授權書 本人完全了解同濟 大學關于收集、保存、使用學位論文的規(guī)定，同意如下各項內(nèi)容：按照學校要求提交學位論文的印刷本和電子版本；學校有權保存學位論文的印刷本和電子版，并采用影印、縮印、掃描、數(shù)字化或其它手段保存論文；學校有權提供目錄檢索以及提供本學位論文全文或者部分的閱覽服務；學校有權按有關規(guī)定向國家有關部門或者機構送交論文的復印件和電子版；在不以贏利為目的的前提下，學?？梢赃m當復制論文的部分或全部內(nèi)容用于學術活動。 學位論文作者簽名： 年 月 日 經(jīng)指導教師同意，本學位論文屬于保密，在 年解密后適用本授權書。 指導教師簽名： 學位論文作者簽名： 年 月 日 年 月 日 濟大學學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師指導下，進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本學位論文的研究成果不包含任何他人創(chuàng)作的、已公開發(fā)表或者沒有公開發(fā)表的作品的內(nèi)容。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻的其他個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本學位論文原創(chuàng)性聲明的法律責任由本人承擔。 簽名： 年 月 日同濟大學 碩士學位論文 摘要 摘要 數(shù)字電視技術是現(xiàn)在有線電視主要發(fā)展方向，在電視技術領域里占有重要地位，因而對于電視技術方面教學工作來說，數(shù)字電視技術方面的理論教學和實踐教學尤為重要。而在數(shù)字電視的網(wǎng)絡構成中，數(shù)字電視前端設備是整個數(shù)字電視運營系統(tǒng)中的核心部分，所以數(shù)字電視前端的發(fā)展和研究備受關注。目前，由于教育改革的新要求，教師和學生對于 數(shù)字電視前端 實驗教 學的要求和條件也越來越高，對實驗的內(nèi)容、策略以及實驗的器材、學生動手實踐的機會等也提出了新的挑戰(zhàn)。舊的 數(shù)字電視前端 實驗環(huán)境和設備已經(jīng)遠遠滿足不了現(xiàn)代實驗教學的需要，對實驗教學進行全面徹底改革勢在必行，改變傳統(tǒng)實驗教學模式迫在眉睫。 在此背景下，本文 在對 發(fā)展基礎和詳細研究的基礎上，結合數(shù)字電視前端實驗教學的實際需求，提出了一項較合理的虛擬實驗軟件的設計與實現(xiàn)方案，詳細的介紹了虛擬實驗軟件的設計與開發(fā)過程，本論文主要完成了如下工作：本課題先介紹了實驗教學的現(xiàn)狀，進而闡述了虛擬實驗系統(tǒng)的國內(nèi)外研究和發(fā)展 現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，結合現(xiàn)在數(shù)字電視前端實驗教學的實際需求，提出了構建數(shù)字電視前端虛擬實驗軟件的必要性與實際意義。本文對 術的特點進行的總結性的比較，在對相關技術的實現(xiàn)方法的分析基礎上，提出了構建這款數(shù)字電視前端虛擬實驗軟件的解決方案，即采用 術來完成該軟件的設計。為此，文中詳細闡釋了 框架技術以及優(yōu)缺點。根據(jù)設計目標，本文對軟件的業(yè)務流程，功能，數(shù)據(jù)處理進行了比較詳細的討論，與此同時，介紹了設計與實現(xiàn)過程中的難點及其解決方法，并完成了相關的軟 件測試和分析。 通過本項目的設計，通過一種形象生動的方式 為 數(shù)字電視前端 實驗教學提供了一種新的解決方法，為學生提供了培養(yǎng)實踐創(chuàng)新能力的新途徑 ，促進了數(shù)字電視前端相關教學活動的開展 。 關鍵詞 ： 數(shù)字電視前端；虛擬實驗； I is V an in V in of is in V V is of V so to of V At to of to of V is V of of is In in on on of of V a of of of of at of of V of In of of on of of to a V IA to To in to in on at in of of a V a a to of V V 濟大學 碩士論文 目錄 錄 第 1 章 緒論 . 1 究背景 . 1 在問題和設計目標 . 2 在的問題 . 2 計目標 . 2 擬實驗研究現(xiàn)狀 . 3 外研究現(xiàn)狀 . 3 內(nèi)研究現(xiàn)狀 . 4 擬實驗發(fā)展趨勢 . 5 目主要 內(nèi)容 . 6 文內(nèi)容組織安排 . 7 第 2 章 技術分析 . 9 擬實驗技術比較 . 9 臺技術上劃分 . 9 臺技術上劃分 . 9 2.2 術 . 10 事件執(zhí)行的過程 . 10 技術特點 . 11 優(yōu)勢 . 11 術架構方式 . 11 字電視技術分析 . 13 息的分析 . 14 I 信息的分析 . 17 用器信息表發(fā)送狀態(tài)現(xiàn)象分析 . 17 術總結 . 18 第 3 章 需求分析 . 19 統(tǒng)架構需求分析 . 19 戶需求分析 . 19 習者需求 . 20 學者需求 . 21 能需求 . 21 臺功能需求 . 22 擬設備功能需求 . 23 功能性需求 . 25 同濟大學 碩士學位論文 基于 視頻教學交互平臺的設計 用性 . 25 靠性 . 25 用性 . 25 移植性 . 26 第 4 章 系統(tǒng)設計 . 27 體設計目標 . 27 統(tǒng)的架構設計 . 27 統(tǒng)的功能設計 . 29 界面設計 . 29 星接收機功能設計 . 31 用器功能設計 . 32 擾器功能設計 . 32 制器功能設計 . 32 統(tǒng)的業(yè)務流程設計 . 33 星接收機業(yè)務流程設計 . 34 用器業(yè)務流程設計 . 35 擾器業(yè)務流程設計 . 37 制器業(yè)務流程設計 . 38 字電視模擬接收終端業(yè)務流程設計 . 39 據(jù)模型設計 . 40 第 5 章 系統(tǒng)實現(xiàn) . 42 和對象的實現(xiàn) . 42 統(tǒng)功能實現(xiàn) . 46 據(jù)處理 . 46 頻列表獲取 . 49 據(jù)驗證 . 51 建右鍵菜單 . 54 備連線 . 56 入樣式 . 63 統(tǒng)測試與結果分析 . 64 試內(nèi)容及結果 . 64 試結果分析 . 68 第 6 章 總結與展望 . 69 作總結 . 69 望 . 69 致謝 . 70 參考文獻 . 71 個人簡歷 在讀期間發(fā)表的學術論文與研究成果 . 73 同濟大學 碩士學位論文 基于 術的數(shù)字電視前端虛擬實驗平臺的設計與實現(xiàn) 1 第 1 章 緒論 人類社會已全面進入信息化的時代，盡管每個人對信息技術的發(fā)展趨勢預測各有不同，但不可否認，信息技術的變革會給學校的教育教學方式帶來深刻的變化。尤其在高等教育中，教學的目的不再是簡單的知識掌握，而是逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)學生的自我學習能力、創(chuàng)新能力與解決問題的能力，而這些能力的培養(yǎng)主要依賴于 實踐教學。 實踐教學的主要手段是實驗教學，它在教學中起著不可或缺的作用，因為實踐教學可以將理論和實踐很好的結合在一起，使學生通過實驗設計、實驗操作等行為將所學的學科基礎理論和應用技術理解得更加透徹深入。 所謂數(shù)字電視，是將傳統(tǒng)的模擬電視信號經(jīng)過量化和編碼轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)代表的數(shù)字式信號，然后進行各種功能的處理、傳輸、存儲和紀錄，也可以用電子計算機進行處理、監(jiān)測和控制。采用數(shù)字技術不僅使各種電視設備獲得比原有模擬式設備更高的技術性能，而且還具有模擬技術不能達到的新功能。 究 背景 我國在數(shù)字電視領域一開始 便與科技先進國家保持同步。中央電視臺 1995年開始利用數(shù)字電視系統(tǒng)播出加密頻道，利用衛(wèi)星向有線電視臺傳送加密電視節(jié)目。 1996 年以后，省級電視臺逐步使用數(shù)字壓縮技術進行衛(wèi)星電視節(jié)目傳送覆蓋，所使用的傳輸標準是 1998 年底，中國廣播衛(wèi)星公司建立起直播衛(wèi)星廣播試驗平臺，將中央電視臺和各省臺的上星節(jié)目全部集中起來，通過一顆衛(wèi)星上的 4 個轉(zhuǎn)發(fā)器以數(shù)字方式向全國傳送。 我國有線數(shù)字電視技術新體系主要由節(jié)目平臺、傳輸平臺、服務平臺、監(jiān)管平臺組成。通過節(jié)目平臺集成播出、傳輸平臺傳輸、服務平臺分配把 節(jié)目提供給用戶，構成有線數(shù)字電視運營的產(chǎn)業(yè)鏈，通過獨立于各方的監(jiān)管平臺監(jiān)督這三個平臺的運行，保持公正，保證安全。各個平臺按照明確的定位和分工，發(fā)揮各自優(yōu)勢，各司其職，各負其責。 數(shù)字電視技術是現(xiàn)在有線電視主要發(fā)展方向，在電視技術領域里占有重要地位，因而對于電視技術方面教學工作來說，數(shù)字電視技術方面的理論教學和實踐教學尤為重要。而在數(shù)字電視的網(wǎng)絡構成中，數(shù)字電視前端設備是整個數(shù)字電視運營系統(tǒng)中的核心部分，所以數(shù)字電視前端的發(fā)展和研究備受關注。 目前，由于教育改革的新要求，教師和學生對于實驗教學課的要求和條件也第 1 章 緒論 2 越來越高，對實驗的內(nèi)容、策略以及實驗的器材、學生動手實踐的機會等也提出了新的挑戰(zhàn)。舊的實驗環(huán)境和設備已經(jīng)遠遠滿足不了現(xiàn)代實驗教學的需要，對實驗教學進行全面徹底改革勢在必行，改變傳統(tǒng)實驗教學模式迫在眉睫。由此，虛擬實驗應運而生，為實驗教學提供了一種新的解決方法，為學生提供了培養(yǎng)實踐創(chuàng)新能力的新途徑。 就數(shù)字電視系統(tǒng)而言，在其教學過程中，首要的教學任務是讓學生理解和掌握數(shù)字電視前端系統(tǒng)的構成和各個設備的工作原理，這需要在教學的過程中建立起一個形象生動的數(shù)字電視前端虛擬教學模型，通過虛擬操作過程中對于數(shù)字電視前端 中設備的功能、運行參數(shù)以及前端系統(tǒng)構成進行詳細的介紹，使得原本抽象的描述可以轉(zhuǎn)化成形象、具體的動畫展現(xiàn)，一方面使學生在學習過程中，對于數(shù)字電視前端有一個直觀準確的認識，熟悉數(shù)字電視前端的工作原理的效果，提高系統(tǒng)教學水平；另一方面，對于教學者來說，可以使用數(shù)字電視前端虛擬教學軟件實現(xiàn)多媒體教學，形象的課堂演示和講解，比之抽象的語言描述，使得課堂教學更加豐富、具體，授課內(nèi)容易于理解和記憶，提高教學者的教學質(zhì)量。 在問題和設計目標 在的問題 在數(shù)字電視的網(wǎng)絡構成中，數(shù)字電視前端設備是整個數(shù)字 電視運營系統(tǒng)中的核心部分，所以在教學過程中也就成為工作的重點。但是，由于設備的局限性等各個方面，在數(shù)字電視前端的教學上還存在一定的不足。 1、在理論教學上，由于教室教學與實際系統(tǒng)存在一定的差異性，缺乏實際系統(tǒng)環(huán)境，在教學的過程中，會影響學生對于數(shù)字電視前端設備的認知和系統(tǒng)的理解，對于數(shù)字電視前端的概念理解不清，從而影響到教學效果。 2、在實踐教學上，基于成本方面考慮，實驗室設備一般情況下只能搭建單系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)特點只支持單進程操作，這樣影響系統(tǒng)的實驗教學效率。 3、在面向的對象上，傳統(tǒng)的實驗教學面向?qū)ο蠓秶?相對狹小，只面向特定區(qū)域的特定用戶，在設備的使用率和設備所產(chǎn)出價值等方面還具有一定程度的不足。 計目標 軟件設計的主要目的是對實際設備的模擬仿真，為了達到一定的應用效果，要求達到的目標主要包括： 同濟大學 碩士學位論文 基于 術的數(shù)字電視前端虛擬實驗平臺的設計與實現(xiàn) 3 1） 實現(xiàn)衛(wèi)星接收機的模擬：在配置面板上輸入規(guī)定參數(shù)，監(jiān)視器能根據(jù)相關參數(shù)播放相應節(jié)目音畫。 2） 實現(xiàn)復用器的模擬：復用器可根據(jù)衛(wèi)星接收機的配置情況以及后面板連線情況更新頻道列表，在頻道列表中，模擬節(jié)目的復用操作。可以對該節(jié)目的視頻 頻 信息進行修改，以及對節(jié)目的發(fā)送狀態(tài)進行操作。 3） 實 現(xiàn)加擾器的模擬：加擾器可根據(jù)所對應的復用器狀態(tài)以及連線狀態(tài)獲得節(jié)目列表?？梢阅M加擾操作。點擊對應的頻道，將頻道選擇到節(jié)目包中，并能添加節(jié)目包。 4） 實現(xiàn) 制器的模擬： 制器可根據(jù)所對應的加擾器狀態(tài)以及連線狀態(tài)獲得節(jié)目列表。可以選擇調(diào)制深度。 5） 后面板的設備連線是軟件設計的難點之一，如何利用 儲連線信息，如何選中連線、刪除連線都是需要認真思考設計的。我將從基本的畫線方法入手，完成設備連線的設計與實現(xiàn)。 擬實驗 研究現(xiàn)狀 外研究現(xiàn)狀 目前，虛擬實驗在發(fā)達國家已十分普及 。作為首先提出虛擬實驗概念，并有雄厚科研實力的美國，從一開始就十分重視虛擬實驗的研究與開發(fā)，在該領域的研究和應用已處于領先地位。 在美國，虛擬實驗在大學的普及程度也相當廣泛，其中麻省理工學院的 程實驗室于 1998 年開發(fā)并投入使用。另外，有美國俄勒岡大學物理系主辦的 站包含了天體物理、能量與環(huán)境、力學、熱學等方面的幾十種虛擬實驗。該系統(tǒng)采用 言開發(fā)，試驗程序需要從服務器端下載，并運行在客戶機上。美國霍華德休斯醫(yī)學研究會（ 立的虛擬實驗室是完全交互式的生物醫(yī)學的實驗室模 擬。 在德國， 學的網(wǎng)絡虛擬實驗室是一個有關控制工程的學習系統(tǒng)，它通過直觀的三維場景視覺效果，依賴各虛擬實驗設備的仿真特性，實現(xiàn)對虛擬實驗的交互式操作。另外，西班牙大學電子系開發(fā)了電子儀器虛擬工作平臺。意大利帕瓦多大學建立了遠程虛擬教育實驗室。新加坡國立大學開發(fā)了遠程示波器和壓力容器實驗，在遠程控制實驗方面取得了很大的成果 錯誤 !未找到引用源。 。 第 1 章 緒論 4 內(nèi)研究現(xiàn)狀 我將用統(tǒng)計分析的方法了解我國虛擬實驗的研究現(xiàn)狀。首先從 文獻數(shù)量上分析。研究對象具體來自“中國學術期刊網(wǎng)絡出版總庫”、“中國優(yōu)秀碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫”、“中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫”、“中國專利數(shù)據(jù)庫”、“國家科技成果數(shù)據(jù)庫”、“中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫”、“中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫”以及“中國年鑒網(wǎng)絡出版總署”。以中國知識資源庫（ 平臺，以“虛擬實驗”為題名進行檢索。從搜索結果看，我國從 1999 年開始對虛擬實驗的相關研究，近十年呈逐年上升趨勢。由此可見，在國內(nèi)，虛擬實驗的研究越來越受到關注。 圖 1虛擬實驗”文獻數(shù)量逐年分布 關于研究內(nèi)容 ，我們可以在另外一份調(diào)查研究的結果中看到：關于虛擬實驗室設計開發(fā)的文章較多，占總數(shù)量的 48%，說明關于虛擬實驗的開發(fā)設計是目前研究的熱點。關于理論介紹研究的文章占 21%，相對較少。關于應用研究的文章占 12%，可見，目前在教學應用虛擬實驗的還不多，對虛擬實驗教學的教學設計研究還不夠重視。關于工具介紹方面的文章占 8%。關于現(xiàn)狀趨勢分析研究的文章只占 6%，可見，沒有太多人對虛擬實驗進行反思及評價。最后的 5%是關于利用虛擬實驗進行教學模式研究的文章，數(shù)量較少，說明在這方面的研究還不重視 錯誤 !未找到引用源。 。 同濟大學 碩士學位論文 基于 術的數(shù)字電視前端虛擬實驗平臺的設計與實現(xiàn) 5 圖 1虛擬實驗”研究內(nèi)容分布 以上是從文獻的數(shù)量和內(nèi)容兩個側面進行的關于虛擬實驗研究情況的分析，另一方面，虛擬實驗在我國高校的應用也有一定基礎。據(jù)了解，目前國內(nèi)的部分高校都根據(jù)自身教學需求建立了虛擬實驗室，典型的有： 1） 浙江大學的虛擬化學實驗室，是基于 虛擬實驗，以 基礎構筑虛擬實驗環(huán)境，并利用 術來實現(xiàn)虛擬場景的人機交互。 2） 同濟大學建筑學院建成的可以對建筑景觀、結構進行仿真的虛擬現(xiàn)實實驗室。 3） 西 安交通大學開發(fā)的 車駕駛模擬裝置。 4） 清華大學的“電力系統(tǒng)及大型發(fā)電設備安全控制和仿真”國家重點實驗室和利用虛擬儀器構建的汽車發(fā)動機檢測系統(tǒng)。 此外，復旦大學、上海交通大學、陜西師范大學等一批高校也相繼開發(fā)了一批虛擬儀器系統(tǒng)供實驗教學和科研使用 錯誤 !未找到引用源。 。 擬實驗發(fā)展趨勢 虛擬實驗在不斷發(fā)展，現(xiàn)階段，虛擬實驗的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在以下三點： 一是基于 3D 的純軟件方式開發(fā)的網(wǎng)絡虛擬實驗系統(tǒng)將成為主流。 從國內(nèi)外已有的網(wǎng)絡虛擬實驗系統(tǒng)的現(xiàn)狀和應用來看，純軟件方式開發(fā)的網(wǎng)絡虛擬實驗系統(tǒng)是實際物理設備及實驗過程的軟件仿真，其具有構建費用低、使用方便等特點，第 1 章 緒論 6 在教學和科研中有廣泛的三、網(wǎng)絡虛擬實驗系統(tǒng) 發(fā)展 趨勢應用?；?3D 的網(wǎng)絡虛擬實驗系統(tǒng)能夠解決學習媒體的情景化及 自然 交互性的要求，豐富了媒體表現(xiàn)形式，其以現(xiàn)實感強等優(yōu)勢成為國內(nèi)外研究的熱點，在 教育 領域內(nèi)有著極其巨大的應用前景。 二是實現(xiàn)技術上必將形成多種技術相融合，優(yōu)勢互補的局面。網(wǎng)絡虛擬實驗系統(tǒng)的構建上應該研究如何用技術實現(xiàn)教育的功能，使網(wǎng)絡虛擬實驗系統(tǒng)達到與真實實驗相近和等同的效果。在設計與開發(fā)方面，體現(xiàn)在如何對實驗元件、實驗環(huán)境和實驗現(xiàn)象進行模擬，如何處理好虛擬環(huán)境與用戶之間的交互，如何實現(xiàn)多用戶的并發(fā)協(xié)同操作等方面。使用某個單一技術構建網(wǎng)絡虛擬實驗系統(tǒng)，在某些方面有優(yōu)勢，在另一方面必然存在不足。因此，一個優(yōu) 秀的網(wǎng)絡虛擬實驗系統(tǒng)不可能只通過單一的技術來實現(xiàn)。將多個技術相融合開發(fā)，優(yōu)勢互補，對構建一個好的網(wǎng)絡虛擬實驗系統(tǒng)顯得十分重要。 三是要增加協(xié)作性。 科學 實驗常常是一種協(xié)作性的活動，與同伴合作是實驗過程中一個至關重要的環(huán)節(jié)，因此，多用戶協(xié)同虛擬實驗將成為網(wǎng)絡虛擬實驗發(fā)展的一個重要方向。 目主要內(nèi)容 結合數(shù)字電視前端相關技術理論以及教學要求，通過富媒體技術對于傳統(tǒng)的數(shù)字電視前端系統(tǒng)進行多媒體模型構建、操作虛擬展現(xiàn)、數(shù) 據(jù)處理模擬等過程，為實際的數(shù)字電視前端教學提供服務。從功能上，本項目主要是實現(xiàn)以下的功能： 1） 系統(tǒng)構成認知 在數(shù)字電視前端虛擬教學軟件的設計中，首先需要數(shù)字電視前端各個設備的功能和基本工作原理，通過多媒體手段展現(xiàn)數(shù)字電視前端各個設備的工作原理、設備運行參數(shù)以及設備在系統(tǒng)中所起的作用。在掌握前端的基本設備構成后，根據(jù)實際運行系統(tǒng)，為學習者提供前端設備之間的虛擬通道搭建、驗證等功能，使相關的學習者在虛擬操作的過程中掌握數(shù)字電視前端系統(tǒng)的拓撲結構、格式轉(zhuǎn)換等。這一功能的設計將會使學習者更好的認識數(shù)字電視前端系統(tǒng) 的基本構成，進而更好的掌握數(shù)字電視前端系統(tǒng)。 2） 設備參數(shù)配置 數(shù)字電視前端參數(shù)配置是數(shù)字電視前端系統(tǒng)設計和規(guī)劃過程中重要的環(huán)節(jié)。不同的參數(shù)配置將會對于系統(tǒng)的運行狀態(tài)產(chǎn)生重要的影響。因而，在實驗軟件上需要實現(xiàn)對于各個設備的參數(shù)的配置以及對于參數(shù)配置所產(chǎn)生的其他設備的運行狀態(tài)變化的表征，并在參數(shù)的虛擬配置過程中，對于教學者和學習者進行必要的引導性提示，以提高虛擬教學效果。 同濟大學 碩士學位論文 基于 術的數(shù)字電視前端虛擬實驗平臺的設計與實現(xiàn) 7 3） 運行狀態(tài)模擬 在數(shù)字前端系統(tǒng)中，不同的前端系統(tǒng)構成和設備參數(shù)的配置，將會在終端產(chǎn)生不同的顯示狀態(tài)，對于這些現(xiàn)象的模擬，將會有助于學習者 更好的認識數(shù)字電視前端系統(tǒng)中常見故障的認識，因而在虛擬實驗系統(tǒng)的設計上，結合數(shù)字電視前端運行原理，依據(jù)對于前端的虛擬搭建和設備虛擬配置的分析，在虛擬實驗終端以實際數(shù)字電視運行狀態(tài)作為參考進行狀態(tài)模擬，使用戶對于數(shù)字電視前端系統(tǒng)具有更加形象的認識。 基于以上幾個方面的設計，過 術以及其他 術，實現(xiàn)設計的功能，作為數(shù)字電視前端實驗室的相應的教學輔助工具和展示工具，提高數(shù)字電視前端的教學水平。 文內(nèi)容組織安排 針對以上對于當前項目相關背景的分析以及項目內(nèi)容的設計，本文在軟件工程理論以及相關 技術知識體系的指導下， 以數(shù)字電視前端實際教學需要作為設計依據(jù)，以 為客戶端應用工具，面向于數(shù)字電視前端教學建立一套相對完善的、形象的虛擬實驗系統(tǒng)。 在論文內(nèi)容上，主要包含以下幾個部分： 第一 章，緒論。 首先 對于目前 數(shù)字電視前端教學過程進行了必要的分析和研究， 確立了本課題的整體設計思想和技術框架，下面對于本課題實現(xiàn)過程中的關鍵性技術和處理方法進行進一步的分析和闡述。 第二 章，相關技術。 在第一章的基礎上， 首先對于目前虛擬實驗技術進行簡要的分析和比較，并 結合所學的理論知識，結合軟件工程技術基礎，對于 項目開發(fā)的過程中所需要應用的 字電視前端 技術進行必要的闡述和分析，并闡述了各項技術結合的優(yōu)缺點，為項目開發(fā)提供了一定的技術背景。 第三 章 ，在前面兩章分析的基礎上，根據(jù)實際的系統(tǒng)需要以及技術特點，對于系統(tǒng)進行詳細的分析和方案的設計，包括需求分析、系統(tǒng)結構分析和技術分析等部分，通過這部分內(nèi)容使系統(tǒng)設計更加合理。 第四 章 ，在對于系統(tǒng)進行詳細分析的基礎上，對于系統(tǒng)進行必要的設計，特別是針對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程的設計 ， 建立必要的數(shù)據(jù)模型進行 數(shù)字電視前端 相關數(shù)據(jù)操作的表征，建立完整的系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲結構。 第五 章 ，在前面 分析和設計的基礎上，實現(xiàn)項目設計過程中所要求的各個功能，并在此基礎上，對于在實現(xiàn)過程中的關鍵技術進行詳細的分析，闡述關鍵功能的實現(xiàn)方法和手段，并對于系統(tǒng)的測試、調(diào)試等方面相關進行了一定的敘述。 第六 章 ，對于前面五個 章 進 行必要的總結，并分析了項目目前存在的問題和第 1 章 緒論 8 需要進一步改進的方法。 同濟大學 碩士學位論文 基于 術的數(shù)字電視前端虛擬實驗平臺的設計與實現(xiàn) 9 第 2 章 技術分析 在以上對于目前的發(fā)展背景和實際工作需要的基礎上， 本文 對于目前辦公自動化管理系統(tǒng)的相關開發(fā)技術和關鍵性處理過程進行分析和研究，確立了本課題的整體設計思想和技術框架，下面對于本課題實現(xiàn)過程中的關鍵性技術和處理方法 進行進一步的分析和闡述。 擬實驗技術比較 目前，各個教學部門根據(jù)自身的教學需求，開發(fā)了符合教學需求的虛擬實驗軟件。對于虛擬實驗軟件從后臺技術和前臺技術上，可以做如下的劃分： 臺技術上劃分 （ 1）利用 造的虛擬實驗系統(tǒng)。 供了便利的設備訪問能力和強大的實時控制能力，尤其是對虛擬儀器技術的強大支持，使得僅使用 可以構建一個完整的虛擬實驗室系統(tǒng)。它提供的界面功能強大，外觀接近真實儀器、儀表，不但可以開發(fā)各種虛擬實驗，而且還可以作為訓練學生掌握儀器、 儀表的有力輔助工具，因而成為虛擬實驗室中設備訪問的首選標準。 （ 2）利用 造的虛擬實驗系統(tǒng) 有強大的仿真和計算能力，一直是控制領域里最為重要的工具之一 ,自然也被廣泛地用于虛擬實驗室的開發(fā)，尤其是對于控制類實驗的開發(fā)。 （ 3）自行編程 (C C+， )實現(xiàn)的虛擬實驗系統(tǒng) 由于自行開發(fā)的實驗系統(tǒng)可以最大程度地適應設備的性能，靈活定制實驗的功能，因而該類型占據(jù)大多數(shù)。當然，在自行實現(xiàn)相同功能時，難度也是最大的。 臺技術上劃分 (1)利用 造的系 統(tǒng) 由于 面向?qū)ο?、面向網(wǎng)絡、跨平臺等優(yōu)點，使得該方案成為目前各個虛擬實驗室的首選， 僅提供了強大的設計用戶界面的圖形功能，而且具有較強的邏輯處理能力。 (2)利用組件 (術構造的系統(tǒng) 組件技術將單個的應用程序分隔成多個獨立的模塊，開發(fā)者可以隨著技術的第 2 章 技術分析 10 發(fā)展用新的組件取代己有的組件，使系統(tǒng)不斷趨于完善。目前最為常用的組件技術規(guī)范有 類。該方案提供了良好的代碼重用性和平臺無關性，適合開發(fā)復雜的系統(tǒng)。 (3) 基于 其他多媒體手段的虛擬實驗系統(tǒng) 通過多媒體技術手段，采用 術或者其他多媒體技術手段，設計模擬真實實驗箱操作界面，以動畫和交互手段，實現(xiàn)模擬真實的實驗連線操作過程。此類虛擬實驗軟件可以實現(xiàn)數(shù)字電子技術實驗的操作特點，但由于局限于數(shù)據(jù)處理方面的問題，此類模擬軟件對于模擬實驗結果上存在一定的不足，缺乏良好的擴展性和應用性。 (4)使用非瀏覽器中運行的客戶端軟件 該方案不通過瀏覽器，直接 使用 術與服務器相連，直接使用 服務器相連的。 2.2 術 一個高效、免費的開放源框架，可用于構建具有表現(xiàn)力的 用程序，這些應用程序利用 行時跨瀏覽器、桌面和操作系統(tǒng)實現(xiàn)一致的部署。雖然只能使用 架構建 用程序，件可以通過智能編碼、交互式調(diào)試以及可視設計用戶界面布局等功能加快開發(fā)。 客戶端應用比 優(yōu)勢在于有客戶端的優(yōu)勢 ；可以脫機運行，在需要的時候偶爾連接網(wǎng)絡。比傳統(tǒng)的客戶端優(yōu)勢在于跨平臺，開發(fā)成本低，比如這一特性可以使現(xiàn)有的國內(nèi)電子雜志系統(tǒng)輕松實現(xiàn)跨平臺。比 平臺的優(yōu)勢在于其術本身帶來的更吸引人的交互表現(xiàn)。任何一門技術都有它自身的約束性和限制性， 術也不例外，它也有自身的一些門檻：比如其運行時也就是客戶端引擎的下載安裝，將是阻礙這門技術推廣的門檻；另外它雖然采用的大多是發(fā)技術，盡管在桌面端有些 擴展，但是肯定不能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的客戶端的開發(fā)。 事件 執(zhí)行的過程 從 概念上講， 事件旅程分為三個階段：捕獲階段，目標階段和冒泡階段 。 捕獲階段是事件發(fā)生之后， 沿著顯示列表，從根節(jié)點 碩士學位論文 基于 術的數(shù)字電視前端虛擬實驗平臺的設計與實現(xiàn) 11 開始遍歷事件發(fā)生對象的所有父對象。捕獲階段截止到發(fā)生事件對象的父對象，在遍歷的過程中， 檢查是否有節(jié)點注冊了事件監(jiān)聽器，并對生成的事件對象賦值，調(diào)用事件監(jiān)聽器方法 。 目標階段只涉及一個對象，即發(fā)生事件的對象，在目標階段，事件對象的 象被賦予相同的值，也就是事件發(fā)生的對象。 冒泡階段與捕獲階段 涉及的節(jié)點完全相同，但遍歷的順序卻恰恰相反，在發(fā)生事件對象檢查完畢后，將從其直接父容器開始沿著顯示列表向上，最終返回到 節(jié)點。 技術特點 1、 界面表現(xiàn)能力一流 ： 可以實現(xiàn)非常華麗和具有動態(tài)效果的應用程序表現(xiàn)界面 。 2、 對流媒體的支持 ： 式的流媒體很自然就可以無縫的在 序中運行 。 3、平 臺的可用性 ： 的程序基本在任何電腦上都能跑 。 4、 跨平臺 ： 夠在 運行，也可以在手機上運行 。 優(yōu)勢 比，具有以下的優(yōu)勢： 1、 為了迎合更多的 發(fā)者