Telemedia 2 Zusammenfassung WS 2003 / 04 Übersicht
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Telemedia 2 Zusammenfassung WS 2003 / 04 Übersicht – Einleitung Kapitel 1 Medium: Medium um Informationen zu übertragen. Zeitliche Dimension: - statisch (diskret) und dynamisch (kontinuierlich) - durch menschliche Auffassung definiert Multimedia: Kombination verschiedener Medien (inkl. Computer) Telemedia: Übermittelt die Informationen mittels ICT (international coordinated time = Weltraumzeit) um die Lücken in Raum und Zeit zu überbrücken. Kommunikation welche diskrete Medien verwendet Kapitel 2 Theorie: Semiotik: Die Semiotik ist die Wissenschaft von den Zeichenprozessen in Natur und Kultur. Zeichen übermitteln Informationen in Zeit und Raum. Ohne sie wären Kognition, Kommunikation und kulturelle Bedeutungen nicht möglich. Das Nachdenken über Zeichen und Zeichenprozesse ist so alt wie die abendländische Philosophie. Auch in anderen Kulturen findet sich früh eine Aufmerksamkeit auf die symbolische Verfasstheit ihrer Existenz. Die semiotischen Fragestellungen sind älter als alle wissenschaftlichen Einzeldisziplinen und daher geeignet ihre Isolierung zu überwinden und ihre Spezialisierungen teilweise aufzuheben. Aber wenn wir von Wissenschaft im heutigen Sinn reden, so ist die Semiotik eine Wissenschaft des 20. Jahrhunderts, die den kulturellen Avantgardebewegungen viele Impulse verdankt. Zeichenproduktion, ihre Interpretation und Interaktionen sind Gegenstand der Semiotik. Dabei beschäftigt sie sich keineswegs nur mit der menschlichen Kultur, sondern etwa auch mit Wahrnehmungs-, Orientierungs- und Interaktionsverhalten bei Tieren und Pflanzen, sowie mit Signalprozessen im Inneren von Organismen und InformationsVerarbeitung in Maschinen. Die Semiotik als Grundlagen- und Metawissenschaft geht der Frage nach der Zeichenhaftigkeit natürlicher und kultureller (wie z.B. technischer) Phänomene nach. Dabei bietet sie unterschiedlichen Disziplinen und Praxisfeldern ein interdisziplinäres Forum an und stellt eine theoretische Grundlage für den Dialog zwischen den Kulturen bereit. Framework: Semiotik: Seite 1 von 19 Telemedia 2 Zusammenfassung WS 2003 / 04 Physikalischer Level der Semiotik: Standards - Protokolle, Merkmale, Services für Datenrepresentationen und Übertragungen definieren - Beispiels: Zeichensätze, Codes, Bildformate, TCP/IP Protokoll Familie, … Empirischer Level der Semiotik: Übertragungseigenschaften von Zeichen: - Kanalkapazität - Störgeräusche (Rauschen) - Informationsgehalt Statistischen Eigenschaften von Zeichen: - Menge an Informationen in einem Zeichen im Gegenteil zum Inhalt oder Sinn - Hintergrund: Informations- und Übertragungstheorie Theorie: Information Shannon - Weaver Model [1947] Das folgende Grundmodell (Shannon-Weaver-Modell) geht von einem Informationsaustausch zwischen einem Sender und einem Hörer aus. Dabei wird im Idealfall die Senderinformation sprachlich kodiert, übermittelt, empfangen und vom Hörer dekodiert. Die Informationsquelle möchte eine Botschaft über einen Sender als kodiertes Signal kanalgesteuert (mit entsprechenden Störmöglichkeiten) einem Empfänger übermitteln, der durch Dekodierung des Signals die Botschaft entschlüsselt und versteht. Dieses einfache linguistische Kommunikationsmodell beschränkt sich auf Sender- und Hörerinformation, die semantisch, (morpho-)syntaktisch und phonologisch kodiert gesendet wird und nach dem Hörvorgang wieder semantisch, (morpho-)syntaktisch und phonologisch dekodiert wird, um schließlich eine Hörerinformation zu erhalten. Der De/Kodierungsvorgang beschränkt sich hier auf die Fähigkeiten, die der frühe Strukturalismus entwickelt hat, die Segmentierung in Phoneme, Morpheme und Syntagmen und Semanteme. Es ist offensichtlich, dass diese Darstellung nur einen unvollständigen und daher deutlich verfälschenden Eindruck vom Ablauf der Kommunikation vermittelt. Die Kritik an diesem einfachen Modell führt zu einem erweiterten Modell, das man in der Folgezeit diskutierte und das vor allem die Unvollständigkeit des ersten Modells verdeutlicht. Seite 2 von 19 Telemedia 2 Zusammenfassung WS 2003 / 04 Nyquist-Shannon law: Das Abtasttheorem besagt, dass ein kontinuierliches Signal mit einer Grenzfreqeunz f max mit einer Frequenz mindestens 2 x fmax abgetastet werden muss, damit man aus dem so erhaltenen zeitdiskreten Signal das Ursprungssignal ohne Informationsverlust wieder rekonstruieren kann. Gibt es n verschiedene Abtastlevel so ist die daraus resultierende Bitrate R = 2 fmax log2 n Hartley-Shannon Law Diese theoretische Grenze wurde von dem Hartley-Shannon-Gesetz, C = B log2(1+S/N), festgelegt. Das C steht für die Leitungskapazität in Bits/Sekunde, B ist die Bandbreite, S ist das Signal und N ist die Störung. Shannon's channel coding theorem Für einen gegebenen Kanal existiert ein Code, welcher mittels einer Rate R fehlerfreie Übertragung im Kanal ermöglicht, unterstützt durch die Kanalkapazität R C - Gleichwertigkeit wird jedoch nur erreicht wenn SNR unendlich ist. - SNR = Signal to noise ratio (Verhältnis Signal – Rauschen), definiert durch das Verhältnis der Signalstärke S und der Rauschstärke N Theorie: Übertragung Wie werden Botschaften zwischen 2 Einheiten übertragen, wie werden sie gesendet und wie werden sie empfangen. Welche Faktoren können den Inhalt von Botschaften während der Übertragung beeinflussen. Claude Shannon: entwickelte die ursprüngliche Übertragungstheorie Claude Shannon und Warren Weaver: Shannon – Weaver Modell der Übertragungstheorie David Berlo: SMCR Modell, spannende Beziehung zwischen Sender und Empfänger Erweitertes Shannon – Weaver Modell: Berlo’s SMCR Modell: Einheiten: Quelle, Botschaft, Kanal, Empfänger Quelle und Empfänger werden charakterisiert: - Übetragungsfähigkeiten - Wissen - Soziales und kulturelles System - Verhalten Die Botschaft wird charakterisiert durch: - Inhalt, Code, Elemente, Struktur, Verfahren - Kanäle sind unsere Sinne (Hören, sehen, schmecken, riechen, fühlen) Syntaktischer Level: Betrifft die Struktur der Symbole - Gestalt der Zeichen nicht der Inhalt - Sprachen und Regeln, Logik Die Struktur hilft und implizit den Inhalt zu verstehen (Grammatik, Satzbau, …) Seite 3 von 19 Telemedia 2 Zusammenfassung WS 2003 / 04 Semantischer Level: Betrifft den Inhalt der Zeichen Arten der Abbildung: - Index: erlaubt grundsätzlichen logischen Schluss: Rauchen Feuer - Icons: ähnliche Objekte existieren: Bild - Symbole: beliebiges Abkommen über Verständnis: Verkehrszeichen, Wörter Pragmatischer Level: Beziehung zwischen Zeichen und die Konsequenzen Betrifft die Anwendung von Zeichen Sozialer Level: Interpretation von Zeichen und aktuelle soziale Konsequenzen Betrifft den Zweck eines Zeichens. Elektronischer Datenaustausch Kommentierte Daten (Text) mit Daten über Daten (metadata). Metadaten sind zusätzliche Informationen. Es gibt standardisierte Sprachen um Daten mit Metadaten zu kommentieren. SGML, the Standard Generalized Markup Language SGML führt die Tagging – Notation “<>…</>“ ein. SGML – Dokument besteht aus: Prolog: Definition des Zeichensatzes, Syntax DTD Dokumentelement SGML Syntax <publication> <author> <prename>Gabriele</prename> <lastname>Kotsis</lastname> </author> <title>Telemedia 2</title> <...>...</...> </publication> DTD wie bei XML Semantik: Motivation: Einschränkungen der Markup Sprachen: - SGML (und XML) beschreiben nur den Syntax - Biete keine Semantik an <DC.Creator>Gabriele Kotsis</DC.Creator> <DC.Creator.email>[email protected]</DC.Creator.email> - Was bedeuetet DC.Creator ? - Die Bedeutung könnte durch Applikationen verstanden werden Seite 4 von 19 Telemedia 2 Zusammenfassung WS 2003 / 04 Metadata: Metadata beschreiben andere Daten Konzept von Metadaten als „Daten über Daten“ Metadaten können ihrerseits wieder durch Metadaten beschrieben werden. Dublin Core: Bringt Attribute mit Elemente in Verbindung Bsp: Element „Titel“ Name: Title Identifier: Title Definition: A name given to the resource. Comment: Typically, a Title will be a name by which the resource is formally known. Weitere Elemente: Creator, Subject, Description, Publisher, Contributor, Date, Type, Format, Identifier, Source, Language, Relation, Coverage, Rights <head> <meta name="DC.Title" content="SELFHTML/Meta-Angaben"> <meta name="DC.Creator" content="Stefan M&uuml;nz"> <meta name="DC.Subject" content="Meta-Angaben"> <meta name="DC.Description" content="Heute bekannte Meta-Angaben in HTML"> </head> Metadaten Anwendungen: E – Commerce: Metadaten können verwendet werden um Informationen zu verschlüsseln, z.b. - Auffinden von Verkäufer / Käufer und das Produkt (Durchsuchen der „gelben Seiten“) - Zustimmen der Verkaufsbedingungen (Preis, Zahlungsbedingungen, Vertragsinformationen) - Transaktionen (Übertragungsmechanismus) - Intelligente Agenten: Darstellung und Teilen von Informationen (Informationsaustausch, Modellierung) Übertragung (user-to-agent, agent-to-agent, agent-to-service= Entdecken der Hilfsmittel (Gibt Web Agent die Möglichkeit die Umgebung zu verstehen) Digitale Signaturen Semantisches Web: Das semantische Web wird / kann nicht das bekannte (X)HTML – basierte Web ablösen, bzw. jeden Anwender zwingen, formale Ausdrücke zu publizieren und zu konsumieren. Ziel des semantischen Web ist es, WWW - übertragene Daten durch Menschen mit Bedeutungsinformationen (Semantik?) anzureichern, die die Verarbeitung durch Maschinen und die (erweiterte) Nutzung durch Menschen erlaubt. Nicht Ziel des semantischen Webs ist die maschinelle Konsumption für Menschen bestimmter Inhalte (Sprache, natürlichsprachiger Text, Bilddaten, etc.) Zur Erreichung des gesteckten Ziels kommen jedoch Techniken (Logik, Ontologie?, etc.) zum Einsatz, die bisher nur im Bereich der künstlichen Intelligenz angewandt wurden. Das semantische Web basiert am Resource Description Framework (RDF), welches eine Vielfalt von Anwendungen integriert unter Verwendung von XML für den Syntax und URIs für die Benennung. Seite 5 von 19 Telemedia 2 Zusammenfassung WS 2003 / 04 Was braucht man für das semantische Web? Standardisierte Darstellung der Zeichen und ein globales Benennungssystem Standardisierter Syntax für die „beschreibenden“ Daten (Metadaten) und die Eigenschaften dieser Daten Standardisiertes Vokabular, damit Suchmaschinen, Produzenten und Konsomenten dieselbe Sprache sprechen Standardisiertes Mittel um die Beziehungen zwischen Daten zu beschreiben Mittel um Trust und Security zu unterstützen (Vertrauen & Sicherheit) URI (Uniform Resource Identifier): Ein Ressource ist alles was eine Identität hat: Menschen, Bücher, Titel, Webseiten, … Jede Ressource hat eine eindeutige Bezeichnung – Uniform Resource Identifier XML und Namespace und XML Schema: XML bietet beliebige Bäume als Datenstrukturen an. DTD erlauben es eine Grammatik zu definieren. Seite 6 von 19 Telemedia 2 Zusammenfassung WS 2003 / 04 XML Namespaces: Ein XML Dokument verwendet vielleicht Tags in mehr als einen XML Schema. Namespaces deuten eindeutig auf das definierte XML Schema <rdf:RDF xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#" xmlns:dc="http://purl.org/dc/elements/1.1/"> <rdf:Description about="http://www.cs.ucd.ie/staff/nick"> <dc:title>Nick’s Home Page</dc:title> </rdf:Description> </rdf:RDF> RDF: Resource Description Framework Alle Daten, Fakten, Meinungen, Informationen sind im Semantischen Web als „Resource Description Framework“ Statements ausgedrückt. Entwickelt von W3C für web-basierte Metadaten; verwendet XML als Austauschsyntax <rdf:RDF xmlns:rdf=http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns# xmlns="http://www.tk.uni-linz.ac.at/rdfexample"> <rdf:description rdf:about="http://www.tk.uni-linz.ac.at/link/tm2"> <presented_by rdf:resource="http://www.tk.uni-linz.ac.at/people/gk"/> </rdf:description> </rdf:RDF> RDFs ist eine einfache Modellierungssprache für Ontologien (Konzepte, Eigenschaften, …) Ontologie: In der Philosophie: Theorie über die Natur der Dinge und welche Typen von Dinge existieren. Im Semantic Web: Dokument oder Datei welche die Beziehungen zwischen Termen formal definiert; Was bietet die Ontologie: Kontrolle, Semantik, Rückschluss DAML + OIL: DAML (DARPA Markup Language) + OIL (Ontology Interference Layer) ist eine semantische Markup Sprache für Web Ressourcen, welche auf frühere Standards von W3C aufbaut, wie RDF und RDF Schema Der Syntax ist eine Erweiterung von RDF 5 <daml:Ontology rdf:about=""> <daml:versionInfo> $Id: Overview.html,v 1.10 2001/12/18 21:48:05 connolly Exp $ </daml:versionInfo> <rdfs:comment> An example ontology, with data types taken from XML Schema </rdfs:comment> <daml:imports rdf:resource="http://www.w3.org/2001/10/daml+oil"/> </daml:Ontology> Logik: Ontologien erlauben Axiome z.B.: Alle Menschen haben ein Hirn. Aussagekraft: z.B.: Alle Menschen haben Hirn, die einen verwenden es, die anderen nicht Seite 7 von 19 Telemedia 2 Zusammenfassung WS 2003 / 04 Proof Trust: Im Semantik Web ist ein Proof eine Prozedur, welche automatisch verfolgt werden kann um eine Behauptung zu überprüfen Trust: Kann RDF Statements vertraut werden? Zertifizierung von Behörden Monitoring Agenten um die Vertrauenswürdigkeit zu garantieren Vertrauen innerhalb einer Community sicherstellen Übertragung welche kontinuierliche Medien verwendet Kapitel 3 Übertragung von kontinuierlichen Medien in Computernetzwerken (Digitalisierung und Kodierung Telemedia 1) Grundlagen von MM Streaming Klassen von Anwendungen: Streaming von gespeicherten Audio und Video Streaming von live Audio und Video Real-time interaktives Audio und Video Eigenschaften: Normalerweise empfindlich für Verzögerungen Aber toleranter gegen Verlust Antithese der Daten, welche verlustintolerant aber verzögerungstolerant sind Streaming von gepeicherten Medien Eigenschaften: Medien gespeichert an der Quelle Werden zum Client übertragen Clients beginnen meistens zum Ausspielen, bevor die ganz Daten erhalten wurden Zeitliche Beschränkung für das Abspielen, damit der Erhalt weiterer Daten garantiert werden kann Seite 8 von 19 Telemedia 2 Zusammenfassung WS 2003 / 04 Streaming von live Medien Bsp: Internet Radio Talk Show, Live Sport Event Zeitliche Beschränkung für jedes Packet oder „frame“ (Buffer für playback) Interaktivität (fast forward unmöglich; rewind, pause möglich) Interaktives , Real-Time Multimedia Anwendungen: IP Telephonie, Video Konferenz, … End2End Verzögerungsanforderungen: Audio: < 150 msec gut, <400 msec ok (inklusive Netzwerkdelay) Performance Paramter: Durchsatz: Bitrate (Transfer / Datenrate des physikalischen Mediums) Netzwerkdurchsatz (Netzwerkbandbreite) Anwendungsdatenrate (Rate, in der die Anwendung Informationen generiert - bits) Konstante Bitrate Variable Bitrate Verzögerung: End to end Verzögerung (Gesamte Zeit die benötigt wird, um Information von der Quelle zum Ziel zu übertragen) Verzögerungsvariation (verschiedene Pakete haben verschiedene Verzögerungen, auch genannt delay jitter (Verzögerungszittern = Schwanken der Verzögerungen ) high quality audio jitter < 1 ms) Fehlerrate: Bit error rate (BER): Anzahl der fehlerhaften Bits pro Zeiteinheit Packet error rate (PER): Anzahl der fehlerhaften Pakete pro Zeiteinheit Packet loss rate (PLR): Anzahl der verlorenen Pakete pro Zeiteinheit Seite 9 von 19 Telemedia 2 Zusammenfassung WS 2003 / 04 Quality of Service (QoS): Bandbreite, Verzögerung (Delay), Flackern (Jiitter) und Paketverlust sind messbare Mengen. Die Werte dieser Parameter definieren das QoS, das von einer Anwendung benötigt wird. Errors und Delays: Fehlertoleranz: Compressed Audio: sehr Fehlerempfindlich Compressed Video: ziemlich Fehlerempfindlich Uncompressed Audio: mässig Fehlerempfindlich Uncompressed Video: wenig Fehlerempfindlich Toleranz für Verzögerungen und Schwankungen: Unbedeutend, falls die Signal gespeichert werden für zukünftige Verwendung am Ende des Empfangs Sehr kritisch bei interaktiven Anwendungen (z.B.: VR) Client / Server Multimedia System: Zentralisierter Server: Ein Server viele Clients CLustered Media Server Protokolle: Internet Multimedia: einfachste Annäherung Audio und Video wird in einer Datei gspeichert Files werden als HTTP Objekt übertragen Audio, Video wird nicht gestreamt (lange Verzögerung bis zum Abspielen) Internet Multimedia: streaming Annäherung Browser bekommt Metafile Browser startet Player und gibt das Metafile weiter Player kontaktiert Server Server streams audio / video an den Player Streaming von einem Streaming Server Diese Architektur erlaubt nicht – HTTP – Protokoll Verbindung zwischen Server und Player; UDP kann auch verwendet werden statt TCP Streaming Multimedia: Client Buffering Der Player kompensiert die Abspielverzögerung und die vom Netzwerk hinzugefügte Verzögerung und Schwanken der Verzögerungen Streaming Multimedia: UDP oder TCP? UDP: Server sendet eine geeignete Rate an Client; kurzer Abspielverzögerung um Netzwerkschwankungen zu kompensieren TCP: Server sendet maximal mögliche Rate; größere Abspielverzögerung; HTTP/TCP kommt leicht durch Firewalls hindurch Seite 10 von 19 Telemedia 2 Zusammenfassung WS 2003 / 04 Userkontrolle beim Streamen: RTSP (Real Time Streaming Protocol) HTTP: keine Befehle für fast forward, etc. RTSP: Client – Server Application Layer Protokoll Für den User am Kontrolldisplay: rewind, fast forward, play, pause, resume, etc. RTSP definiert nicht, wie Audio / Video gekapselt wird für das Streamen im Netzwerk; welche Protokolle für die Übertragung verwendet werden (TCP oder UDP) welche Art der Pufferung der Player verwendet RTSP: Out of Band Control Out of Band ist ein Feature von TCP das es erlaubt, Daten ausserhalb der Reihenfolge (out-of-band) zu senden. RTSP control messages verwenden anderen Port als der Media Stream: Port 554 Beispiel: Metafile kommuniziert mit dem Web Browser Browser startet Player Player baut eine RTSP control Verbindung auf , Datenverbindung zum Streaming Server RTP (Real Time Protocol) RTP spezifiziert eine Paketstruktur für Pakete, welche Audio oder Video Daten transportieren RTP Paket bietet: Identifikation des Typen der transportiert wird Nummerierung der Paketsequenz Timestamping (das Versehen mit Zeitstempeln) RTP läuft am Endsystem RTP sind in UDP Segmente verkapselt Kompatibilität: laufen 2 Internet Telefone mit RTP, können sie zusammenarbeiten Beispiel: 64 kbps PCM (Pulse Code Modulation) kodierte Stimme über RTP Anwendung sammelt die kodierten Daten in Stücken (z.b. alle 20 msec = 160 bytes in einem Stück) Das Audiostück mit dem RTP Header bildet das RTP Paket, welches in ein UDP Segment gekapselt ist Der RTP Header gibt die Art der Audio Verschlüsselung in jedem Paket an (der Sender kann die Kodierung während einer Konferenz ändern) Der RTP Header beinhaltet auch die Sequenznummern und die Zeitmarken Real-Time Control Protocol (RTCP) Arbeitet in Verbindung mit RTP Jeder Teilnehmer einer RTP Session übermittelt periodisch RTCP control Pakete an alle anderen Teilnehmer Jedes RTCP control Paket beinhaltet Sender und / oder Empfänger Reports (Statistiken sind wichtig für Anwendungen) Die Statistiken beinhalten die Anzahl der gesendeten Pakete, der verlorenen Pakete und der Schwankungen, … Das Feedback kann für die Kontrolle der Performance verwendet werden Seite 11 von 19 Telemedia 2 Zusammenfassung WS 2003 / 04 Synchronisation von Streams: RTCP kann verschiedene Media Streams durch die RTCP Reports synchronisieren SIP (Session Initiation Protocol): Langzeit Vision: Sämtliche Telefonate passieren über das Internet Menschen werden durch ihre Namen oder Emailadressen identifiziert (weniger durch die Telefonnummern) Man kann den Angerufen immer erreiche, egal wo der jenige ist, und egal welche IP er besitzt SIP Services: Einen Anruf herstellen: Bietet einen Mechanismus der den Angerufen wissen lässt, dass man eine Verbindung herstellen möchte Bietet einen Mechanismus dass sich beide Teilenehmer über den Medientyp und die Kodierung einigen können Bietet einen Mechanismus um den Anruf zu beenden Findet die momentane IP des Angerufenen heraus (verbindet das Kürzel des Angerufenen mit seiner IP) Management des Anrufs: Neuen Medienstream zum momentanen Anruf hinzufügen Die Kodierung während des Anrufs ändern Andere einladen Verbinden und Halten von Anrufen SIP Eigenschaften: Out-of-bound Protokoll SIP Nachrichten sind ASCII lesbar und repräsentieren HTTP Nachrichten SIP setzt voraus dass alle Nachrichten anerkannt werden (TCP oder UDP) Augmented Realität (Erweiterte Realität) Kapitel 5 Bisher wurde die Welt in Computer gesteckt, nun steckt man den Computer in die Welt Virtual Reality: Definition: Unter virtueller, also scheinbarer Realität (engl.: virtual reality; VR) versteht man eine vom Computer simulierte, als dreidimensional erscheinende Umgebung, in die sich der Benutzer "hineinbegeben" kann. Augemented Reality: Ein System, das 1. reale und virtuelle Objekte miteinander kombiniert, 2. interaktiv und in Echtzeit gehandhabt wird und 3. reale und virtuelle Objekte 3-dimensional miteinander registriert, wird Augmented Reality (AR) System genannt Seite 12 von 19 Telemedia 2 Zusammenfassung Augmented Reality System erweitert die reale Welt User behält einen Sinn für die Präsenz in der realen Welt Ein Mechanismus wird gebraucht um virtuelle und reale Welt zu verbinden WS 2003 / 04 Virtual Reality Totales Eindringen in die Umgebung Die visuellen Sinne sind unter der Kontrolle des Systems (manchmal die anderen Sinne auch) Mixed Reality (MR) Wenn Augmented Reality und Virtual Reality Systeme zusammen genutzt werden, spricht man von Mixed Reality. Ein Beispiel ist, dass einem Kampfpilot, die computergenerierten Landschaften und Daten direkt in seinen Helm oder auf das Cockpit Display projiziert werden. Darstellungstechnologien Monitor basiert Head Mounted Displays / Heads Up Displays: Video durchsichtig (Video see-through) Optisch durchsichtig (Optical see-through) Monitor basiert: Man bekommt ein Gefühl als würde man in de Umgebung eintauchen; Einfachstes Produkt was am Markt ist; „Windows on the world“ Seite 13 von 19 Telemedia 2 Zusammenfassung WS 2003 / 04 Optical see-through: Die Optical combiners (Optischer Übersetzer) ermöglicht es dem User die physikalische Welt durch das Glass gemeinsam mit der virtuellen Welt zu sehen. Video see-through: Der User sieht die Welt durch die Kamera; Die Kamera sieht die Welt; Video kann mit virtueller Welt kombiniert werden, welche von einem graphischen System generiert wird. Video vs. Optical AR Vorteile von Video see-through HMD Flexibilität in der Zusammensetzung der Planung Grosses Blickfeld Verzögerungen in der Sicht der realen und virtuellen Welt können angepasst werden Vorteil von Optical see-through HMD Einfachheit Auflösug Kein Augenabstand Seite 14 von 19 Telemedia 2 Zusammenfassung WS 2003 / 04 Anwendungen: Medizin, Unterhaltung, Militärisches Training, Konstruktionsdesign, Roboter und Teleroboter, Fertigung Instandhaltung Reparatur, Verbraucherdesign, Entdeckung von Gefahren, Audio Developing Artefact Based (Produktbasierte Entwicklung) Gemeinsame Umgebungen Kapitel 6 Grundlegende Komponenten: Behälter: Speichern gemeinsam verwendete Produkte (shared) Anwendungslogik: Gegenstände manipulieren, Usermanagement User Interface: Grundsätzlich 2 Architekturtypen (Client Server vs. Peer 2 Peer) 2 Klassen Architektur (two-tier): Server – Client Media Server Architektur: Application Server: erhält Anwendungsbefehle vom Client und wandelt diese in Media Server Befehle um Control Server: Zugangskontrolle, Optimierung um Server Effizienz zu steigern, versteckt Konfigurationskomplexität vor dem Application Server Data Server: verantwortlich für die Beschaffung und Abgabe aktueller Daten Media Server: Große Server – Probleme? Storage I/O bottleneck – Engpass beim I/O Network I/O bottleneck Architektur von großen Servern Verteilte speicherbasierte geclusterte Multimedia Server Shared memory MIMD Multiprozessor Maschinen Parallel SIMD Maschinen Peer 2 Peer: In P2P Netzwerken tauschen gleichberechtigte Arbeitsstationen (peers) Daten aus und arbeiten an verteilten Anwendungen, wobei ein zentraler Server überflüssig ist. Das Internet stellt im Prinzip ein solches P2P-Netzwerk dar, weil darin alle Rechner gleichberechtigt sind, auch wenn in der Praxis die meisten Anwendungen, die über das Internet laufen, nach dem Client-Server-Modell funktionieren. Sämtliche Kommunikation ist symmetrisch Seite 15 von 19 Telemedia 2 Zusammenfassung WS 2003 / 04 Stakeholders: Welche Menschen sind in den Entwicklungsprozess involviert? Primär: Menschen verwenden das System Sekundär: Menschen welche sich steigend oder fallend im System bewegen. Z.B.: bieten Input für oder benötigen Output vom System Tertiär: Menschen mit geringen Abhängigkeiten vom System Ermöglichen (Faciliating): Menschen, welche ermöglichen dass das System läuft (Entwickler, Instandhaltungsteam, Netzwerkanbieter) Allgemeiner Software Lebenszyklus Konzeptentwicklung Anforderungsspezifikation Design Prototyp Produktion Bewertung und Testen Ausgabe Instandhaltung Das Wasserfallmodell: Die Einbindung von Endusern ist normalerweise passiv und prinzipiell in der Auswertungsstufe Seite 16 von 19 Telemedia 2 Zusammenfassung WS 2003 / 04 Evaluating Artefact Based Collaborative Environements Auswertung von Gegenständen in gemeinsamer Umgebung Kapitel 7 Fokussiert auf 2 Kriterien: Performance Usability (Benutzerfreundlichkeit) Usability Evaluation: Feedback über Design und Entwicklung Information über Designveränderungen Beweis für die Benutzerfreundlichkeit für den zukünftigen Kunden Als ein Mittel um User einzubinden Als Teil von Qualitätsprozeduren Forschung Wahl der Methode hängt von den Zielen und Mitteln ab Human-computer interaction (HCI) – eine 2-seitige Annäherung Der Star Life Circle Seite 17 von 19 Telemedia 2 Zusammenfassung WS 2003 / 04 Usability Maße: Lernfähigkeit: spezifiziert Zeit in der diese erreicht werden soll Einprägsamkeit: Teste User nach einer Eingewöhnungsphase, wie lang er sich den Umgang mit dem System merkt Fehler: Anzahl der Fehler nach Ausführen eines Tasks Effizienz: Verhältnis von verwendeten zu nicht verwendeten Befehlen Ergonomie: Wie „gesund“ ist der Umgang mit der Anwendung Subjektive Befriedigung: Tabelle Eignung: Funktionalität, Navigation, Kontrolle Robustheit: Wie sehr kann der User das System beinträchtigen (schädigen) Nicht nur Experten sollen das System testen, sondern auch wirkliche Endkunden Performance Benchmarks: Spezielle Art von Software die eine andere überwacht, während doese am System ausgführt wird Beispiele: SpecViewperf 7.0 (synthetic program) Winstone 2003 (application benchmark) Linpack (floating point operations) Modellierung: Modell = Abstraktion eines Systems Beispiele für Modell Formalismen: Queueing Network Models (timed) Petri Nets Verschiedene Level der Abstraktion Wichtige Qualitätseigenschaften eines Modells: Repräsentativität vs. Komplexität Analytisches Modellieren: Eigenschaften des Modells werden mathematisch erlangt Simulation: Das Modell wird in einer Simulationsumgebung ausgeführt Event - basiert vs. Zeit - basiert Performance Begrenzung: Response Time: Obere Begrenzung: bester Fall; keine der Abfrage muss auf andere warten Untere Begrenzung: schlechtester Fall; Abfragen müssen immer auf alle anderen warten Beispiele für Performance: Media Access over the Web – average size of an arriving HTTP request is 200 bytes – average size of a file retrieved per request is 500 KBytes – speed of each of the links connecting the server to the Internet is 2 Mbps – CPU processing time per request is 15 msec + 0.01 msec per KByte accessed – average disk service time per KByte accessed is 10 msec – 40% of the files are on disk 1 and 60% on disk 2 Seite 18 von 19 Telemedia 2 Zusammenfassung WS 2003 / 04 Voice XML: <?xml version=“1.0”?> <vxml version=“1.0” > <form id=”welcome”> <field name=“selection”> <prompt> Please choose News, Weather or Sports. </prompt> <grammar> [ news weather sports ] </grammar> </field> <block> <goto next=“choose.vxml”/> </block> </form> </vxml> UIML (User Interface Modelling Language) <?xml version="1.0"?> <!DOCTYPE uiml PUBLIC "-//Harmonia//DTD UIML 2.0 Draft//EN" "UIML2_0g.dtd"> <uiml> <interface> <structure> <part id="Top" class="JFrame"> <part id="Button" class="JButton"/> </part> </structure> <style> <property part-name="Top" name="title">UIML Example</property> <property part-name="Top" name="bounds">100,100,300,100</property> <property part-name="Button" name="text">Press Me</property> </style> <behavior> <rule> <condition> <event class="actionPerformed" part-name="Button"/> </condition> <action> <property part-name="Button" name="text">Button pressed.</property> </action> </rule> </behavior> </interface> <peers> <presentation base="Java_1.3_Harmonia_1.0"/> </peers> </uiml> Seite 19 von 19
