摘要 档案计算机管理是档案学与计算机科学的结合,尤其是近年来多媒体计算机技术的发展给人们带来 了新的思考和新的机会。

本文结合作者的研究实践论述了多媒体技术及其在档案管理领域的应用。在计算机多媒体档案管理系统的 研制和开发方面,分别就开发系统环境的选择;多媒体软硬件的选择;多媒体系统的集成问题及一些关键技术 提出了看法。最后,还介绍了一个成熟的多媒体档案管理系统的主要功能。

关键词 档案管理 计算机技术 多媒体

* * *

80年代末90年代初,在信息社会强大的需求引导下,多媒体计算机技术飞速发展,由于今天计算机制造技 术的发展,尤其是微机技术的发展,使一些高档微机的计算能力已达到或超过几年前一些小型机乃至中型机的 功能,且性能价格比逐年提高。一台所谓“486多媒体PC ”的价格甚至低于几年前的286 微机。 这几年, 软 件技术, 特别是1990 年Windows问世,使微机应用领域大大扩展。它以简便的操作, 友好的界面迅速征服了 世界。今天的计算机不只应用在科学计算、工业控制、大型工厂及商务管理,而且更大量地用在与大多数人工 作、生活相关的日常办公、事务处理及形形色色的管理信息系统中,多媒体技术推波助澜,正延伸到教室、会 议室、电传中心、医院、商店乃至出版业、娱乐业,现在一些家用多媒体软件也正在发展。随着近年来多媒体 硬件的发展及价格的降低,在档案管理领域大面积推广使用计算机多媒体档案管理系统已成为现实的可能。

1992年7月,清华大学档案馆研制开发的《THDA—2000 电子图文档案管理系统》通过专家鉴定,随即在重 点高校推广应用。这也是我国第一套基于Windows的信息系统, 它已经具有管理多种类型彩色图像文件的能力 ,真正实现了图文管理一体化。同时具有操作简便、用户界面好、档案专业功能齐全的特点。1993年又开发了 我国第一个多媒体档案管理系统,首次实现了对图、文、声、像档案的全方位管理,并具有各类多媒体档案数 据库自动生成功能。这个系统在党、政、军各界及高校、企业中用户很多。1994年,国家科委广州新技术、新 产品博览会上,《THDA多媒体档案管理系统》获金奖。

一、多媒体技术与档案管理

什么是多媒体,说法很多。简介之,计算机技术中的媒体是指文本(text)、图像(image)、图形(gra phics)、音频(audio)、动画(animation)、视频(video)等电子文件信息,多媒体则是这类电子文件信 息的集合。所谓多媒体系统是存在两种以上这类电子信息的计算机应用系统(application)。 多媒体系统一 般应具有对多媒体信息的获取(capture)、 操作(manipulate )、 编辑(edit )、 存储(store)等功能 。

档案工作者知道,在我们的现实世界中,各类文件原件、照片、录音、录象、工程图纸等档案实体是我们 管理的直接对象,我们习惯称它们为介质。正是这种档案实体存在的多介质形态决定了多媒体计算机在档案管 理领域大有可为。多媒体计算机技术的成熟与发展,使我们可以从利用计算机进行目录(二次文献)管理上升 到对图、文、声、像档案(一次文献)的直接管理,给档案事业的发展提供了新的契机。笔者及同事们开发的 多媒体光盘网络档案管理系统在光盘存储及网络多媒体档案系统信息共享方面进行了成功的尝试,提供了一种 高性能、高效率、低成本、使用方便的档案管理系统的新模式。

二、多媒体档案系统的研制开发

本文结合多媒体档案管理系统研制的一些要点及原则谈一些问题。供广大档案工作者及技术人员参考。

1.多媒体档案管理系统的技术基础是利用数字化技术来对多介质档案实体进行各种处理以适合档案自动化 管理的需要。我们通常见到的录音带、录象带档案实体采用的是电子模拟信息,而通过扫描仪、摄像机将照片 档案输入计算机则用的是数字化技术。一段录音带存入计算机,又从计算机中播放,必须首先进行数字化处理 再变成不同类型的电子声音文件,如wav或voc等。这类电子信息具有绝对高的保真度,且可以永不损坏。我们 在光盘上存储的文件原件也是这类性质的文件。我们通常讨论光盘的寿命长短,但应当说明,光盘的寿命并非 这些电子文件的寿命。光盘的寿命可以有30至50年,但数字化的电子文件从理论上说不存在寿命问题,信息永 存。

2.多媒体档案管理系统是一个涉及多学科、多专业的计算机应用系统。除了档案专业知识而外,在纯技术 方面就需要管理信息系统、计算机软件、电子图象、计算机网络等专业方面的知识,或说需要几个方面的专业 人员的通力合作,大学或研究生毕业的专业学生需经过专门、严格的训练,方能承担开发任务。

3.多媒体档案管理系统的开发需要足够的财力支持。就多媒体光盘网络硬件环境的建立来说,开发部门的 投入就远远大于应用部门的投资。况且,计算机硬件降价快,多媒体配件降价更快,换代迅速。如供图像采集 用的视频卡,三年时间换了四代。当前,对软件的购买需要相当的投入。尽管当前盗版风不止,但对于开发者 ,使用的软件必须是正版,才能保证自己的工作进展与用户的利益。举网络软件为例,现在流行的网络软件如 Novell、WindowsNT3.5等,开发者应当备齐。大型数据库软件价格约在5至10万元。软件开发工作量至少要在1 0个人年以上, 其费用按国际流行的算法要达几十万美金,按国内通行的算法也要几十万人民币,普遍档案馆 室很难承受。但是据工作需要,选择一套合适的系统,却是实惠的。

4.多媒体档案管理系统的开发必须解决一系列技术问题。首先是档案目录与图像、声音、视频文件的一体 化管理问题,也就是说,档案数据库中的每一个记录都应存在自己特定的图像、声音与视频文件,同时能实现 高速度检索。还有图像类文件的压缩问题,我们扫描得到电子原件如不压缩则存储空间要大十倍甚至几十倍, 会大量增加存储成本,而且影响系统运行效益。而要做好一套压缩算法,绝不是一件轻松的事。否则,压缩后 的文件解压缩运行中失败,则会给用户造成不可估量的损失。当前,一些重要的编程工作都要在Windows环境下 完成, 这对程序人员无疑是很强的挑战。这里举一个文件原件高速输入系统的例子。一些同志知道,国外的名 牌扫描仪如美国惠普的系列产品,具有很高的品质,但是,它的软件设计是针对大多数普通用户的。尽管它的 软件也很精良,但用它来输入档案原件时必须扫描一张,输入一个文件名,仅这一点,在档案原件录入时就难 以容忍,何况它只给出一种特定的彩色图像压缩格式,这种格式是当前的许多数据库系统无法使用的。同时国 外的高速录入扫描仪只能使用质量很好,整齐划一的纸张,在实际档案处理时无法应用。为此我们用一年多的 时间,组织几个专业的人员攻关,开发成功适用于各种类型惠普扫描仪的高速扫描录入系统,对一份多页的文 件,系统自动连续编制文件号,而且边扫描边压缩,扫描压缩一次完成。在300点的精度下,完全不失真压缩, 压缩比可高达10倍以上,对工程图纸可高达40倍以上。

5.多媒体档案管理系统的技术关键之一是系统集成。顾名思义,系统集成就是按照系统的设计目标,把系 统硬件、软件及网络设施结合起来,形成一个整体。集成的关键又在于多种资源的优化,多、快、好、省地实 现系统目标。简单地说,多媒体档案管理系统比二次文献管理系统的构成复杂的多,硬、软件增加几倍,这样 从理论上说,系统出错的机会就增大几十倍,也增加了我们设备选择、软件选择的难度。如果你决定与某个研 究机构或公司合作开发一个多媒体系统,你对合作伙伴的考察更要慎重,也更加困难。

眼下,不少应用单位的同志不认识系统集成的重要性,甚至有的开发者也认为集成是简单的堆砌,购置一 些多媒体配件,插到微机上,就可以形成多媒体系统了。而事实上,在集成当中,有许多新问题要解决,由于 这项技术较新,应用者不太懂,一些公司开发的也不完善,有时把国外软件做简单汉化处理就用到多媒体系统 中,以此降低开发难度。这样,就不能说是真正的多媒体应用系统,应用起来会遗留很多问题。特别是档案系 统应用中,大量多媒体类文件都属珍贵、重要之文件,一旦系统崩溃或文件丢失,损失惨重。

多媒体档案管理系统对开发者来讲,应注意以下几个问题:

1.系统环境或平台的选择。这种选择应考虑本身的开发成本及用户水平、购买力等。综合许多因素来看, Windows可以说是唯一的选择。它不仅成为今天事实上的工业标准, 而且现今的一些计算机外设, 如HP扫描仪 已不去支持DOS系统,除非你有专业需要。多种多媒体软、 硬件,首先是针对Windows开发的。可以说选用DOS 平台开发多媒体档案系统是死路一条。事实将证明,随着Windows95的出台, 档案管理系统中所有选用DOS平台 的软件将被毫无例外的淘汰。当然,Windows不是唯一的可选平台,有的平台如Apple也有基于工作站的优秀的 操作环境, 但由于硬件昂贵,对程序员要求高,应用软件不普及等原因,普通用户难以选择,况且,随着微机 芯片技术的发展及综合处理能力的提高,再加上WindowsNT已具有管理多个CPU的能力,对于一些大型项目的开 发选用WindowsNT,也成为一种趋势。

2.多媒体软、硬件的选择。对于开发者来说,多媒体系统的关键之一是选择高效、合理的软件、硬件,使 其协调一致地运行在系统之中。关于软件方面,笔者将专门论述。这里要指出,不论选用何种数据库系统,网 络系统,凡涉及多媒体开发。都应掌握C++、SDK等基本的软件工具。因为,只有这样,才能开发出具有独立 特点的,又能适应各种用户要求的系统。尽管,当前新版的C++不断问世,运行效率也更高,但是,开发工作 要由专业级的程序人员来完成。特别是在开发类似图像压缩、多媒体连接等程序时,更是如此。有时,为提高 系统效率,还必须采用汇编语言,在C++环境下进行编译。在处理多媒体应用时, 程序员还必须懂得电子图 像专业的知识,甚至要与图像专业、工程制造专业人员协力,如开发工程档案系统时就是如此。

3.关于硬件的选择。这里硬件指的是多媒体系统中应用的各种各样声视卡。

(1)声卡,即音频卡。现有几十种型号,在Windows3.1 中直接支持的有Adlib、Soudblaster1.0、1.5、 2.0、Pro等。这种卡又有8位、16位之分。其采样频率又有11.025kHz、22.05kHz、44.11kHz。 在日常的录音、 会议报告管理中,选用8位卡即可。 这种卡也常可以用来编辑制作声音文件中的音乐背景。

(2)视卡,即视频卡、视霸卡,用来在系统中直接管理、 播放录像带。同时,可配CCD头或摄像机,对照 片原件进行采集, 形成计算机图像文件,存入档案管理系统。还可以把录像带中的画面定格,做成录像资料摘 录存入管理系统。

(3)视频动态连续采集卡。 这是一

个将录像资料的某些片断或全部存成计算机文件的外设。可分为两类 ,一类是制成Windows 的电影文件,以AVI格式管理,另一类是制成MPEG压缩文件, 这就是所谓激光视盘中的 家庭电影、视盘卡拉OK用的技术手段。AVI 格式的文件有计算机屏幕的1/4大小,但这种卡较便宜,比较实惠 ,能达到多种需要。现以创通公司的RT300为多。MPEG制作卡价格较贵, 但随着市场看好产生的竞争效用,也 在降价,1993年国际Comdex会上风云一回的VideoMaker卡现在也在万元以下。但效果比不上专业视盘制作卡, 而这种卡好的要在30至40万元。

4.CD-ROM与可擦写光盘机。CD现在是太流行了。用CD制作机把一次文件(声、文、图、像)从微机硬盘转 贮在CD光片上以解决存储空间与存储成本的矛盾是一个新思路。现在先锋等公司已推出18片光盘的CD柜机,一 次装入18张CD片,每片640兆。共计11520兆,售价3 万元人民币以下。索尼公司的CD片还经过专门的处理,打 出保用100年的承诺, 而盘片在200元人民币左右。只要你又花4万元左右购一台CD写入机就可配置成一个海量 存储系统,索尼公司、飞利浦公司、理光公司等都有这种产品,台湾亦有这类产品,价格更低一些,技术性能 相差不大。这种CD写入机、CD柜机是想取代可读写1.3G、1.5G光驱之地位。但是由于CD 是不可擦写的,盘基与 防护不如松下、索尼等可擦或不可擦1.3G、1.5G片牢靠,在多媒体系统中沿用这类光盘驱动器仍是很好的选择 。现在,有19毫秒搜索时间的1.3G光盘机问世,达到了硬盘速度,这就是美国的皮诺克(pinnacle)。实际上 ,45毫秒的1.3G、1.5G光盘机运行多媒体文件是很理想的。笔者在网络上的运行测试也证明了这点,CD 驱动器 价格低廉,已大量配置在微机上,声、视商品盘价格很低。写入档案的CD 片随处可读,而1.3G、1.5G光盘机4 5毫秒的2万多元,而19毫秒的3万元以上。在经费不足,又多处需要光盘驱动器的情况下,可考虑用一台CD写入 机,配合多台CD光盘驱动较好。

5.多媒体网络系统的配置。如果你想配置一个多媒体网络系统,共享多媒体资源,那么你得到的收益要比 目录管理网络多得多。我们的研究表明在当前10兆位的网上共享多媒体信息是可以达到档案管理系统要求的。 当然用100兆位网更佳, 值得庆幸的是我们在微机工作站上只要装备一声声音卡就可以共享声音信息与Window s的AVI电影文件信息。当然还要一个扬声器,一共千元左右就可以了。配一个麦克风,或是录音机,就可以从 这样的工作站上输入声音文件到服务器上,供其它工作站共享。值得注意的是,在配置你的多媒体网络系统时 ,要做到合理安排,不要把声卡、视卡、扫描仪、CD光盘机、可擦写光盘机,放在一个站点上或都放在服务器 上。要知道,即使是扩展槽足够时,网卡与这些设备都要有自己的中断点或地址,它们有百分之八十的机会能 形成冲突,需要跳线和配置软件系统文件,有时会搞得你一筹莫展。搞得不好,很可能造成系统崩溃。 这两 年计算机厂商都在发展一种即插即用功能(plug and play)企图解决这个问题,特别是将出台的Windows95这 方面呼声很高。现在有十余种CD、近二十种声卡、十余种视卡,若排列组合,会是一个不小的数字,完全依靠 即插即用,希望计算机与系统软件为你自动配置好多媒体配件是不现实的。

三、《THDA-MIS多媒体档案及办公管理信息系统》中的多媒体功能

我们清华大学档案馆技术部研制的《THDA-MIS多媒体档案及办公管理信息系统》是一套具有国家标准档案 的全部管理功能、能生成任意类型的多媒体档案管理数据库;具有一般多媒体管理信息系统,适用于各类办公 管理的又能在网络环境下运行的应用程序。这里就其多媒体管理部分的功能作一介绍:

1.THDA-MIS能实现图、文、声、像档案的全方位管理,首次在同一个档案管理数据库中显示、播放图像、 声音、录像档案及电影文件。每个数据库记录,即每个二次目录中可以存放一组完整的多媒体信息。只要按屏 幕提示用鼠标触发一下所需要的功能菜单或按键,就可以看到你想要的多媒体信息,不用记忆何操作命令。

2.在静态图像管理方面,THDA-MIS能管理十多种类型的彩色图像文件,甚至工程图像矢量化的电子文件。 这类文件是BMP、PCX、TIF、GIF、DXF等。这一点非常重要。它能够保证人们从各类扫描、各种CCD设备(如摄 、录像机)采集到的绝大多数文件类型可以在系统中直接管理,不需要进行任何转换,大大提高工作效率。TH DA-MIS可以直接读取惠普系列扫描仪中的压缩图像,并可对多种类型图像进行编辑处理。

在纪念毛泽东诞辰100周年之际, 《北京档案》发表了一组珍贵的历史照片,其中几幅是笔者利用系统中 的图像编辑功能进行了去污、修补、缩放,进行彩色输出后直接制版的。这个工作仅用了半天时间。这也是“ 电子暗房”利用的一个例子。计算机的彩色图像编辑功能处理照片的原件可以达到随心所欲的程度,而工作效 率又非常之高,成本极其节省。

3.在档案原件管理方面,THDA-MIS具备的对二值图像边扫描、边压缩的高速录入档案原件的功能,配合光 盘海量存储方便的原件打印输出,提供了输入效率高、存储空间小、保存时间长、检索方便的原件管理的新模 式。配合缩微扫描仪,可以很好解决缩微片检索困难,输出成本高的问题。

4.在声音管理方面,THDA-MIS能管理任意长度的录音文件,可以直接在档案数据库中直接进行录音、追加 录音、播放等操作。可以用来管理各类录音档案,也可在办公系统中用于各类电子声音文件,如通知、留言等 管理。同时还可以管理与播放各种音乐CD唱盘。

5.在动态图像管理方面,THDA-MIS能够管理MVI、MPEG 格式和动态图像,把录像档案的管理提高到一个新 水平