Erweiterbarkeit multimedialer Dokumentensysteme zur dynamischen Anpassung an anwendungsspezifische Anforderungen

Abstract

Multimedia-Präsentationen stellen hohe technische und programmiersprachliche Anforderungen an ihren Ersteller. Grundlage multimedialer Präsentationen sind so genannte Multimedia-Dokumente. Durch die Verwendung von Multimedia-Dokumenten kann der Erstellungsprozess definiert und strukturiert werden.

Multimedia-Präsentationen sind durch ihre Zeitabhängigkeit und die Interaktionsmöglichkeiten, die den Verlauf der Präsentation beeinflussen, gekennzeichnet. Damit unterscheiden sie sich grundlegend von textuellen oder statischen Dokumenten. Die Weitergabe von statischen Dokumenten erfolgt nach einer Ausgabe über den Drucker im Allgemeinen in Papierform. Multimedia-Dokumente werden dem Benutzer immer auf einem Rechner präsentiert.

Die Zeitabhängigkeit von Multimedia-Präsentationen wurde bereits in vielen wissenschaftlichen Publikationen behandelt. Die vorliegende Abhandlung widmet sich daher hauptsächlich den Interaktionsmöglichkeiten. Beim näheren Betrachten der Interaktion ist zu erkennen, dass sie vom jeweiligen Anwendungsgebiet, in dem das Multimedia-Dokument eingesetzt werden soll, abhängt. Neben der Interaktion selbst ist die Reaktion der Präsentation auf Interaktionen von Bedeutung. Letztendlich unterscheiden sich die Anwendungsgebiete in der Interaktionsform und den Reaktionen der Präsentation.

Diese Unterschiede sollten in der Spezifikationssprache für Multimedia-Dokumente sichtbar sein. In der Literatur gibt es zwei unterschiedliche Ansätze für Spezifikationssprachen. Der erste Ansatz sind generische Sprachen. Sie führen zu einem hohen Aufwand bei der Erstellung, da sie anwendungsunabhängig sind und damit den Autor nicht unterstützen. Anwendungsspezifische Spezifikationssprachen legen sich auf ein Anwendungsgebiet fest. Neue Anwendungsgebiete erfordern eine Neuentwicklung und bedeuten eine neue Benutzungsschnittstelle für den Autor. Viele unterschiedliche Systeme und Speicherformate erhöhen den Verwaltungsaufwand und erschweren die Weiterverarbeitung der Dokumente, beispielsweise in bibliographischen Nachweissystemen.

In dieser Abhandlung wird ein erweiterbarer Ansatz vorgestellt. Für den erweiterbaren Ansatz wird ein Meta-Dokumentenmodell entwickelt, das die Eigenschaften der Spezifikationssprachen zusammenfasst, die unabhängig vom Anwendungsgebiet sind. Für konkrete Anwendungsgebiete werden Spezifikationssprachen als Instanz dieses Meta-Dokumentenmodells zur Verfügung gestellt. Die Erweiterbarkeit des Ansatzes bedeutet, dass sowohl in einem Autorenwerkzeug als auch im zugehörigen Präsentationssystem die Unterstützung für ein neues Anwendungsgebiet nachträglich hinzugefügt werden kann.

Die Implementierung einer Spezifikationssprache, als Erweiterung des Präsentationssystems, soll mit einem möglichst geringem Aufwand verbunden sein. Dazu wird eine modulare Architektur für ein erweiterbares Präsentationssystem vorgeschlagen. Für die Präsentation eines Dokuments müssen alle benötigten Erweiterungen dynamisch zur Laufzeit in die Architektur eingefügt werden. Idealerweise erfolgt dies ohne Zutun des Autors oder Benutzers automatisch durch das Präsentationssystem. Damit beschreibt das Transferformat für Dokumente, das ebenfalls die Erweiterbarkeit unterstützen muss, nicht nur die Struktur der Dokumente, sondern auch die Konfiguration des Präsentationssystems zur Präsentationszeit.

Neben der Entwicklung des Meta-Dokumentenmodells und des erweiterbaren Präsentationssystems wird ein ebenfalls dynamisch erweiterbares Autorenwerkzeug konzipiert. Die Erweiterbarkeit des Ansatzes soll im Autorenwerkzeug minimale Auswirkungen auf die Benutzungsschnittstelle haben. Aus diesem Grund greift die Benutzungsschnittstelle zur Erstellung von Multimedia-Dokumenten nur auf Eigenschaften des Meta-Dokumentenmodells zurück. Neben der Erweiterbarkeit werden Konzepte zur Vereinfachung des Spezifikationsprozesses untersucht.

Multimedia presentations can be found in various areas. HTML pages can be considered as simple multimedia presentations and there are a lot of CD-ROMS that familiarize users with multimedia presentations. In the future even more multimedia presentations will be used because the increase of computing power of cell phones, for example, enables multimedia applications on them. In other areas like computer-based training more and more multimedia capabilities will be used. This leads to an increased demand of tools and experts that are capable of creating multimedia presentations.

A multimedia presentation is specified by a multimedia document. The tool that is used to create multimedia documents is called authoring tool. A multimedia presentation is characterized by the combination of different media types like audios, videos, images or simple text and the temporal order of their presentation. The temporal order of the presentation can be influenced by user interactions.

This thesis focuses on the view of a potential author who wants to create multimedia documents. Every multimedia document has an application area for its use. Examples for application areas are an interactive tourist guide or a computer-based training. These application areas have to be reflected in the authoring tool the author uses and in the underlying document model. In this thesis a so-called extensible approach is presented. That means that both the presentation system and the authoring system can be extended by functionality that is specific for a particular application area. Therefore a meta document model is introduced. Application areas are represented by instances of this meta document model.

The described models, concepts and the prototype implementation were carried out in a research project called MAVA (MultimediA document Versatile Architecture). The project was located at the Institute of Parallel and Distributed Systems (IPVS) of the University of Stuttgart. It was funded by the German Research Foundation (DFG) in the strategic research initiative "V3D2" ("Distributed Processing and Delivery of Digital Documents").