校園場地預覽查詢系統
 
陳偉銘**、林信鋒*、林建泉*
郭鴻志*、陳慶奉*、曾耕義*、謝仕杰*
 
**國立東華大學教務處
*國立東華大學資訊工程研究所
花蓮縣壽豐鄉志學村大學路二段一號
TEL: (03) 8662500 ext 1835
Email:david@cc.ndhu.edu.tw
 
摘要

   校園中常因正式典禮、社團辦活動、及上課需要,必須有合適的場地或教室,一般最簡單的方式為現場勘察,然而對校園遼闊的學校可能比較不適合,因為這將耗費許多時間和人力,而校園場地預覽查詢系統將可改善這類問題。利用主從式架構,使用者可以在任何地方透過網際網路查詢場地的基本資料及圖片的預覽介紹,系統採用漸進式傳輸的方法以降低傳送的資料量,故在使用上的速度能夠更有效率。

 

一、研究動機

   由於本校校園廣闊,若有校外人士或校內學生、社團想要借用學校的場地或教室時,常遇到的困難是不知學校哪些地方為合適的場地或教室;如有社團要辦場演講,像演講廳大小、隔間、設備、及位置等都非常重要,若無真正適合的場所,活動的效果將會大打折扣。為了尋找合適場地而實地瞭解將浪費很多時間及精力,然而若只查看書面資料更無法體會實際場地的模樣,除此之外,學校在安排上課教室時,必須考慮到教室可容納的人數、上課的位置、以及教室內的軟硬體設備是否適合課程的需要,因此我們構思了校園場地預覽查詢系統來改善這種情況。本系統提供了影像的互動式查詢功能,借用者只要透過網際網路及圖示的預覽就可以在任何地方查詢校內各教室及場地的情況,經由影像及文字的介紹,可以立即決定這個場地是否適合活動的舉辦。由於本系統採用漸進式傳輸的方式,將場地、教室的圖片以較小的圖形提供給使用者預覽,當使用者覺得某張影像適合時,可以點選該圖片,系統將把此張影像及相關介紹完整展現出來;如果要對特定區域做進一步仔細觀察,使用者可利用滑鼠將此區域圈選出來,選擇他所要的清晰度,則此區域將可變的更明顯,讓使用者比較容易去觀察
 

                                       
                 
圖一 系統架構圖

 

二、系統架構

   整個系統(圖一)共分為檔案處理程式、客戶端程式與伺服器端程式並且採用TCP/IP的傳輸方式,敘述如後。

 

(1) 檔案處理程式

   檔案處理程式(圖二)與網路系統各自獨立。由於影像檔案採用漸進式傳輸[1],因此先對這些影像作處理,以便按照資料庫所支援的格式存放,並由資料庫建立索引值。我們採用的方法是將影像檔案取8*8blockDCT轉換[2-3],然後將DCT轉換後的係數存成四個檔案,其中block左上角的四個係數存到第一個檔案。當使用者要看影像時,先將第一層影像傳送到客戶端,由於第一層的影像已包含影像的DC值部份,所以影像的大部份資訊將保留在第一層檔案中,因而大部份的應用只要傳送一個檔案即可,不需傳送整張影像,以後再視使用者的需要傳送使用者所選擇影像區域的詳細部份。如此不但可以減少很多資料量,而且傳送之資料又是使用者所需要的部份。由於提供預視的功能,因此需把每張影像另以解析度100*100大小儲存,提供給使用者做為預視的圖形。

 

 
圖二 檔案處理程式方塊圖

 

(2) 客戶端程式

   本系統使用Java語言來發展使用者介面,可以跨越各種工作平台,增加本系統的可攜性。功能包括:

 

  1. 顯示使用者介面
  2. 首先顯示場地或教室的預視圖(圖三),讓使用者預選,然後將使用者所選擇的預視圖檔案告訴伺服器端,伺服器端以此圖的第一層影像檔傳送過來,對伺服器端傳過來的影像檔作反DCT(圖四)後以一個主視窗來顯示教室空間的影像,並附文字說明此空間的基本資料,如教室空間規畫、大小、位置、及設備等。

  3. 接收使用者的需求
  4. 使用者可以選擇部份共有四個,一是檔案的選取,亦及教室或場地的選擇,將伺服器資料庫中的所有圖檔檔名傳到客戶端,然後透過使用者的選取決定傳送的圖檔;二是選擇圖片的清晰度,由於採用漸進式傳輸,本系統將清晰度分為四個層次,越多層越清楚,然而一般應用只需傳第一層。三是滑鼠圈選想要細看的部份,透過清晰度的選擇,可以使圈選部份更加的清楚,使用者也因而比較容易觀察細節的區域。四是瀏覽的控制,由於視窗有大小的限制,因此檔案圖片大於視窗大小時,本系統將會利用四個控制鍵來控制圖片在視窗上做上、下、左、右的移動(圖五)。

     

                                                 
    圖三 使用者預視圖介面
     
    圖四 影像重建方塊圖
     
     
                                                   圖五 教室相關資訊的使用者介面

     

  5. 伺服器端反應使用者的需求
   當客戶端接受使用者需求時,同時會將參數傳到伺服器端,伺服器將對應的資料傳到客戶端,客戶端再將這些資料作處理。

 

(3) 伺服器端程式

伺服器端程式負責與客戶端做溝通,我們在伺服器端建構一個資料庫,內含所有教室的影像檔。主要功能有:
  1. 建立影像相對應的結構
  2. 接受客戶端程式的要求並與資料庫溝通
  3. 使用者選擇的檔案或清晰度的層次等要求,當伺服器端接受這些資料後即從資料庫把資料擷取出來。

  4. 取得使用者要求的資料,再傳給客戶端
資料庫資料擷取之後即透過伺服器將資料傳到客戶端。

 

三、結論

   本系統主要目標是希望使用者向校園借用場地或教室時能更加的方便;只要透過網路就可以查詢校內所有場地和教室的基本資料與圖片。其中影像漸進式傳輸目前技術主要採用DCT轉換編碼,然而並未對影像作壓縮,主要原因是不希望影像失真;未來視需要可加入一些壓縮技術,使資料庫能儲存更多的資料。除此之外,由於校園幅員廣闊,無線網路通訊等熱門研究領域,亦是本系統將來可以拓展的方向;不但提昇校園場地預覽查詢系統的功能,甚至進一步可將相關技術運用至校園安全監控系統。

 

參考文獻

 

  1. P.Yu and A.N. Venetsanopoulos, Hierarchical finite-state vector quantization for image coding,IEEE Trans.Comm.,Vol. COM-42,November 1994.
  2. Shin-Yu Huang and Jia-Shung Wang,A cascading MRVQ-DCT scheme for the compression of sequence images ,IEEE Transaction on Communication ,Vol.44,No.10,Oct. 1996.
  3. 戴顯權,資料壓縮,松崗電腦公司。