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摘要：隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的高速發(fā)展，大大促進(jìn)了遠(yuǎn)程教育的推廣,，而流媒體技術(shù)的應(yīng)用使得網(wǎng)絡(luò)教學(xué)注入了新的活力,，它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)異步教學(xué)，而且能夠?qū)崿F(xiàn)具有實(shí)時(shí)交互功能的同步教學(xué),。本文首先闡述了遠(yuǎn)程教育的發(fā)展過(guò)程以及遇到的問(wèn)題,，在此基礎(chǔ)上引入流媒體技術(shù)。文章著重介紹了流媒體的原理以其關(guān)鍵技術(shù),，并提出如何實(shí)現(xiàn)基于Windows Media技術(shù)平臺(tái)的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng),。
關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程教育；流媒體技術(shù),；Windows Media ,；同步教學(xué)；異步教學(xué) 1 引言 隨著信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的日益發(fā)展,，它為現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育注入了新的生機(jī)和活力,，也帶來(lái)了遠(yuǎn)程教育中教學(xué)觀念和方法的深刻變革。網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育突破了傳統(tǒng)教育在時(shí)間和空間上的局限,，擴(kuò)展了教育環(huán)境,，從真正的意義上實(shí)現(xiàn)了教育資源的共享。 網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)可分為同步,、異步兩種教學(xué)模式,。異步教學(xué)模式也就是采用Web瀏覽技術(shù)，工作人員先將多媒體課件放到服務(wù)器上，用戶只需將其下載到本地計(jì)算機(jī)上需要觀看時(shí)再進(jìn)行播放,。這種模式下學(xué)生可以選擇自己認(rèn)為合適的時(shí)間學(xué)習(xí),。目前大部分教育網(wǎng)站都是采用異步教學(xué)模式，由于多媒體信息的數(shù)據(jù)量大,，在目前網(wǎng)絡(luò)接入速度較低的情況下需要很長(zhǎng)的時(shí)間將課件下載到本地計(jì)算機(jī)上,，而且需要占用大量硬盤存儲(chǔ)空間，給用戶帶來(lái)很大不便,；同時(shí)容易造成課件資料廣泛傳播,，這涉及到了知識(shí)版權(quán)的問(wèn)題。而同步教學(xué)模式就是讓每個(gè)學(xué)員都能感受“面對(duì)面”教學(xué),，即可以和其他學(xué)員協(xié)作學(xué)習(xí),、討論問(wèn)題，又可以和授課老師實(shí)時(shí)交流,。這種模式要求教師授課場(chǎng)景,、授課文字、圖片,、聲音,、動(dòng)畫等內(nèi)容都要實(shí)時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳向單機(jī)，學(xué)員的問(wèn)題和意見也要實(shí)時(shí)反饋給遠(yuǎn)方的教師,。但是如何能做到在同步教學(xué)模式中實(shí)時(shí)傳播課件,；如何解決異步教學(xué)模式中的不足之處呢?技術(shù)人員根據(jù)其特點(diǎn)引進(jìn)了一種新的技術(shù)——流媒體技術(shù)。 2 流媒體技術(shù) 2.1 流媒體的基本原理 流媒體又稱流式媒體,，它是指在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（尤其是中,、低帶寬的Internet/Intranet）中使用流式傳輸技術(shù)傳輸連續(xù)的時(shí)基媒體。瀏覽者可以一邊下載一邊收聽,、收看多媒體文件,，而無(wú)需等待整個(gè)文件下載完畢后才能播放，并且不占用客戶硬盤空間,。整個(gè)過(guò)程的實(shí)現(xiàn)涉及到流媒體數(shù)據(jù)的采集,、壓縮、存儲(chǔ),、傳輸以及網(wǎng)絡(luò)通信等多項(xiàng)技術(shù),。 流媒體對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求并不是沒有，而是在原來(lái)的基礎(chǔ)上小多了,。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)帶寬低于流媒體帶寬時(shí)或網(wǎng)絡(luò)堵塞時(shí)會(huì)造成圖像和聲音的停頓和不連貫,。為了達(dá)到流暢的效果，通常都會(huì)采用壓縮編碼工具對(duì)音頻和視頻進(jìn)行壓縮編碼,。在影音品質(zhì)可以接受的范圍內(nèi),，降低其品質(zhì)以減小文件,，保證流媒體傳播的順暢。再者,，流媒體傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)需要緩存,。因?yàn)?/span>Internet是以包傳輸為基礎(chǔ)進(jìn)行斷續(xù)的異步傳輸。數(shù)據(jù)在傳輸中要被分解為許多包,，由于網(wǎng)絡(luò)是動(dòng)態(tài)變化的,，各個(gè)包選擇的路由可能不盡相同，故到達(dá)客戶端的時(shí)間延遲也就不等,。為此,，使用緩存技術(shù)來(lái)彌補(bǔ)延遲和抖動(dòng)的影響，并保證數(shù)據(jù)包順序的正確性,，從而使媒體數(shù)據(jù)能連續(xù)輸出,，而不會(huì)因網(wǎng)絡(luò)暫時(shí)擁塞使播放出現(xiàn)停頓的現(xiàn)象。 2.2 流媒體的開發(fā)方案 目前,，在市場(chǎng)中應(yīng)用比率最高的三種流媒體技術(shù)方案有Microsoft的Windows Media Technology(WMT),、RealNetworks的Real system和Apple的Quicktime,它們實(shí)網(wǎng)絡(luò)流媒體傳輸系統(tǒng)的三大主流技術(shù)。 1） 三者相的軟件內(nèi)容都覆蓋了服務(wù)器端,、制作端,、客戶端，可以說(shuō)從制作,、發(fā)布到播放都提出了解決方案,。 b. 三種解決方案都提供了基本版和增強(qiáng)版，適合不同類型客戶的使用,。 c. 均支持兩種流式傳輸，一種是智能流,，即可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度自動(dòng)改變流媒體的質(zhì)量,，從而產(chǎn)生最適合網(wǎng)絡(luò)傳輸情況的流媒體數(shù)據(jù)；另一種是固定一種傳輸速率,。 2） 三者不同點(diǎn)： RealNetworks在流媒體方面的研究應(yīng)該算得上是元老了,，產(chǎn)品線相當(dāng)齊全，從開始的創(chuàng)造,、傳送,、伺候、到后端的下載,、播放,，RealNetworks在每一個(gè)環(huán)節(jié)都有相對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品，而且每個(gè)產(chǎn)品都有兩個(gè)版本,，Basic版為免費(fèi)下載,，具有有限的基本功能,，如果要完整的功能就要購(gòu)買Plus版，Plus的功能完整,，足夠提供專業(yè)的使用者的使用,。RealNetworks的平臺(tái)可以保證最高的相容性，同時(shí)RealServer提供的流媒體格式也是最多的,。雖然優(yōu)點(diǎn)多多,，但由于價(jià)格的原因， RealNetworks作為流媒體平臺(tái)并不是中小型網(wǎng)站以及個(gè)人使用的最佳選擇,。 Microsoft的WMT與Microsoft的Windows操作系統(tǒng)相互捆綁,，不但免費(fèi)附送而且操作方便。RealNetworks與它相比在完整性,、跨平臺(tái)性上可能略勝一籌,，但對(duì)一個(gè)完全免費(fèi)的流媒體平臺(tái)，它具有現(xiàn)有的功能已經(jīng)是難能可貴了,。而且WindowMedia還比RealNetworks多提供了伺候負(fù)載模擬程序（Load Simulator）,可以讓系統(tǒng)模擬實(shí)際上線的負(fù)載情況,，測(cè)試系統(tǒng)伺候能力的極限，避免太多使用者涌入時(shí)系統(tǒng)無(wú)法負(fù)荷,。WindowsMedia Encoder另外也多提供了熒幕捕捉的功能,。此項(xiàng)熒幕捕捉的功能可以將大小視窗的所有內(nèi)容及游標(biāo)移動(dòng)的過(guò)程全部記錄在高度壓縮的串流視訊檔案中，對(duì)于有教育訓(xùn)練等需求的使用者是個(gè)很好用的工具,。因此它具有很大的誘惑力,，目前我國(guó)較多的網(wǎng)絡(luò)課程采用這套解決方案。 Apple的Quicktime所支持的操作平臺(tái)和文件格式非常廣泛,。能支持Apple公司的操作系統(tǒng)Mac Os和系統(tǒng)Windows操作系統(tǒng),。Quicktime Pro支持傳喚的文件格式有AVI、MOV,、MP3,、MAV等。而常用的播放器Quicktime Player支持40多種文件格式,。Quicktime在交互性方面也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了其他兩個(gè)對(duì)手,。但由于在功能上的不完整，在實(shí)用上顯得遜色一點(diǎn),，不過(guò)如果您是Mac使用者,，Quicktime還是有它獨(dú)特的魅力。 3 流媒體技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的具體應(yīng)用 由于基于Microsoft 的Windows Media Service建立遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)投入少,，建設(shè)時(shí)間短,，使用簡(jiǎn)單，易于維護(hù),。目前國(guó)內(nèi)大部分遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)中的課件都是選擇Microsoft公司提供的Windows Media直接進(jìn)行制作或利用它提供的SDK進(jìn)行二次開發(fā),。Windows Media Service系統(tǒng)使用的流媒體格式是ASF(Advanced Streaming Format),系統(tǒng)由三部分構(gòu)成：媒體服務(wù)器（Windows Media Server）,、客戶端媒體播放器（Windows Media Player）、媒體文件制作工具Windows Media Tools(包括媒體編碼器——Windows Media Encoder,、ASF文件制作工具——Media author和ASF文件編輯工具——Media ASF Indexer),。其網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)如下： 3.1 同步教學(xué) 同步教學(xué)也就是實(shí)時(shí)教學(xué)，一般的情況下其實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：實(shí)時(shí)教學(xué)開始后,，通過(guò)攝像頭和麥克風(fēng)現(xiàn)場(chǎng)采集教師講課的視頻和音頻作為Encoder輸入,，經(jīng)編碼計(jì)算機(jī)編碼為ASF流，并發(fā)送到Windows Media服務(wù)器,，然后Windows Media服務(wù)器啟動(dòng)station Service服務(wù)模塊,，通過(guò)多播發(fā)布ASF流，學(xué)生用Windows Media Player接受和播放ASF流,。但是為了達(dá)到真正的“面對(duì)面”教學(xué),，課件制作中可以相應(yīng)地增加所需的功能，為了達(dá)到交互性,，例如在課堂上回答問(wèn)題或討論問(wèn)題,。教師控制發(fā)言權(quán)，得到教師的允許后,，學(xué)生可以回答問(wèn)題或同其他同學(xué)交流來(lái)討論問(wèn)題,。 此外，Microsoft的NetMeeting 3 SDK提供了開發(fā)NetMeeting的客戶端的應(yīng)用程序接口,。NetMeeting實(shí)現(xiàn)了ITU-T的實(shí)時(shí)多點(diǎn)數(shù)據(jù)鏈接和會(huì)議的T.120協(xié)議和實(shí)時(shí)多媒體視頻會(huì)議的H.323協(xié)議,。可以選擇使用NetMeeting的COM API,COM API提供了視頻會(huì)議的控制管理,、視頻和音頻傳輸,、用戶界面等COM對(duì)象。采用COM API可以根據(jù)實(shí)際需要定制NetMeeting的客戶端,，實(shí)現(xiàn)更加靈活的實(shí)時(shí)授課系統(tǒng),。 3.2 異步教學(xué) 異步教學(xué)系統(tǒng)主要是課件點(diǎn)播，該功能使得學(xué)生可以向服務(wù)器請(qǐng)求特定課件數(shù)據(jù)流的播放,，學(xué)生可以自行選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，不受時(shí)間地點(diǎn)的限制,，并且可以控制開始,、暫停、前進(jìn)和后退等播放過(guò)程,。其實(shí)現(xiàn)如下：首先要制作課件,，課件的制作有兩種方式，一種是在教師端用Windows Media Encoder將教師的授課實(shí)況直接制作成ASF文件,；另一種是在裝有Media Tools三計(jì)算機(jī)上用Media Author將錄制好的音頻信息和圖片等媒體信息編輯在一起形成ASF文件,，生成ASF文件后,，接著用Media ASF Indexer對(duì)ASF流中加入流的名稱（Title）、描述（Description）等信息,，它們?cè)?/span>ASF流播放時(shí)會(huì)顯示在播放器的信息窗口之中,；對(duì)ASF文件進(jìn)行編輯管理，設(shè)置文件的長(zhǎng)短,；在ASF流中添加標(biāo)志（Marker）,通過(guò)標(biāo)志瀏覽器可以快速地跳轉(zhuǎn)到指定的位置,；本文來(lái)自范文中國(guó)網(wǎng)www.。在ASF流中添加URL類型的描述（Script）,當(dāng)播放器播放到該ASF文件時(shí)的Script位置時(shí),，播放器會(huì)自動(dòng)地啟動(dòng)Internet的瀏覽器并連接到指定的URL,。把處理好的ASF文件放到媒體服務(wù)器的發(fā)布點(diǎn)上，然后就可以發(fā)布ASF文件,。這時(shí),，媒體服務(wù)器啟動(dòng)Media Unicast Serrlice服務(wù)模塊，并且工作在On Demand Unicast模式下,，用MMS協(xié)議發(fā)布ASF文件,。最后，學(xué)生端可以使用Windows Media Player和相關(guān)媒體播放器接收和播放信息,。 4 結(jié)論 流媒體技術(shù)作為一種新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),，現(xiàn)已表現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力，給我們生活帶來(lái)了新的變化,。它在教育領(lǐng)域的應(yīng)用,，已給傳統(tǒng)教育注入了新的生命力。網(wǎng)絡(luò)教育的流媒體化能大力發(fā)展現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育,，對(duì)于促進(jìn)我國(guó)教育的普及和建立終生學(xué)習(xí)體系,，實(shí)現(xiàn)教育的跨越式發(fā)展，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義,。 參考文獻(xiàn)： [1] 張麗 《流媒體技術(shù)大全》 中國(guó)青年出版社 2001.11 [2] 孫力,、錢維瑩 《流媒體技術(shù)與創(chuàng)作》 中國(guó)青年出版社 2002.1 [3] http://www./ 遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)應(yīng)用 http://www./article/sort085/sort0218/info-8836.html
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