流媒体技术在远程教育中的应用与实现
流媒体技术在远程教育中的应用

作 者 简 介 :张 刚 ( 7一 ) 1 8 ,男 ,山 西 平 遥人 ,山 西 青年 管理 干 部 9
学 院 ,讲 师 。
・
片等。 将这些资料从一端传递到另一端是远程教学需要解决 的问题, 而如何将这些信息资料有效地组合起来以达到更好 的教学效果更是我们思考的重要方面。 由于当前网络带宽的 限制, 流式媒体无疑是最佳的选择, 学生可以在家通过一台 计算机、 一条电话线、 一只Moe dm就可以参加到远程教学当 中来。 对于教师来讲, 也无需做过多的准备, 授课方法基本 与传统授课方法相同,只不过面对的是摄使人们在从很低的带宽 ( 例如 1.K p)到较高的带宽 ( 44 bs 例如1Mb s 0 p)的环境下都可以 在线欣赏到连续不断的较高品质的音频和视频节 目。 流媒体 技术的出现, 使得网络音视频在线观看成为现实。 但是, 要 实现流媒体技术, 实现流式传输, 就需要占用大量的网络资 源和系统资源, 需要有众多的硬件设备和行业技术的支持。 首先, 流式传输需要缓存。 因为It nt ne e以包传输为基础进 r 行断续的异步传输, 对一个实时A V源或存储的A/ / V文件, 在传输中它们要被分解为许多包,由于网络是动态变化的, 各个包选择的路由可能不尽相同, 所以到达客户端的时间延 迟也就不等, 甚至先发的数据包还有可能后到。 为此, 使用
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20 0 6年 9月
张
刚 : 流媒 体技 术 在 远 程 教 育 中 的应 用
已。 就目前来讲, 能够在互联网上进行多媒体交互教学的技 术多为流媒体, R a Ss m、Fah hew v 等技术 像 el yt e l 、S ok ae s 就经常应用到网络教学中。它的实施图如下所示:
流媒体在远程教育中的应用

在 流 式 传 输 中.使 埔 R 删 D P和 R S /C T PT P两 种 不 同 的 通 信 协 议 与 A 服务 器 建 立 联 系 。这 是 为 了 能 够 把 服 务 器 的 输 出
重 定 向 到 一 个 不 同 于 运 行 M V e e 程 序 所 在 客 户 机 的 目的 地 Hl r p 址 实 现 流式 传 输 一 般 都 需要 专 用 服 务 器 和 播放 器, 其基 本 原 理 如 图 l 示 所
流 媒 体 (t at gMei 是 指 在 It tnrn t 使 用 流 Sr n n d ) ei a n meIt e 中 e / a 式 传 输 技 术 的 连续 实 时媒 体 , 音频 、 频 或 多 媒 体 文 件 。 随着 如: 视 技 术 的 发 展 . 媒 体 的定 义 已 不 再 是 单 指 流式 传 输 技 术 . 是 建 流 而 立 在 很 多 基 础 技 术 之 上 的技 术 .如 适 合 流式 传 输 的 网 络 通 信 技 术 和 多 媒 体 数 据 采 集 、 缩 、 储 、 输 技 术 等 。流 式 传 输 时 , 压 存 传 声 音 、影 像 或 动 画等 实 时媒 体 由音 视 频 服 务 器 向用 户 的计 算 机连
图 31 流 式 传 输 基 本 原 理 . 、 续 、 时 传 送 , 户 不 必 等 到 整 个 文 件 全 部 下 载 完 毕 。 只需 经 过 4 在 远程 教 育 中 的应 用 实 用 而 . 几 秒 或 十 几 秒 的 启 动 延 时 即 可进 行 观 看.这 是 一 种 边 下 载 边 收 4i利 用 流式 媒 体 技 术 实 现课 堂 广 播 远 程 课 堂 教学 是 现 代 远 程教 育 的一 个 重 要 环 节 在 Itre nen t 看 的传 输方 式 。当声 音 等 实 时媒 体 在 客 户 机 上播 放 时, 件 的剩 文
基于XMIL的流媒体同步技术在远程教育中的应用

流媒体的同步类型有三种 :用户层 同步、媒体层 同步、 系统 同步。用户级同步需要从用户 的角度出发 ,来设计模型
作者 简介 :文亚凤 ,副教 授 。
一
劬 。
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20年 5 ( 第 3 ) 08 第 期 总 6期
框架,这种模 型一般以时间为控制线索 ;媒体层 同步反映了
范层 的核心是时域定义方案,其接 口为用户提供使用时间模 型描述流媒体数据时域约束关系的工具。规范层产生的同步 描述数据和 同步容限,经对象层适当转换后进入由对象层、 流层和媒体层构成的同步机制 。为实现 同步所做的规划称为 调度 ,同步机制首先依照同步描述数据 生成某种调度方案, 调度方案与将要进行 的对流媒体数据的处理有直接 的关系: 其次 ,同步机制需根据同步容 限及流媒 体数据的特点 申请必 要的资源 :执行调度方案过程 中,同步机制按照同步容限要 求完成对偏差的控制 ,使流媒体数据的时域关系得 以维持。
“ 教”和 “ 学”有机结合 的目的。也就是说,远程教育可以
完全体现流媒体技术的优势 。 流 媒 体传 输 的 数据 主 要 为视 频 和音 频 ,各 媒 体 对象 在 时
习和教学的内容及形式发生革命性的变化。突破 了课堂的限
制 ,扩 大 了教 学 面 ,节 约 了教 学 成 本 ;而 且 多媒 体具 有 生 动
c lr h t o o = w ie
放连续 的媒体流时,要求各数据流之间的时序关系得到精确
的重现 ;系统 同步是指该层的同步如何根据各种输入媒体对 应的系统设备 的性能指标来协调实现其上层合成同步所描述 的各媒体对象 间的时序关系。
< 一 定义 多媒体播放窗 口及属性 一> !
问和空问上彼此 关联,互相约束 。在连 续视频流或音频流 中,少量数据帧的丢失或不能及时处理,并不会导致服务质
如何把流媒体技术应用到远程教育中

流媒体服务器性 能的关键 指标 是流输出能力和能 同时支 持 的并发请求数 量。影响流 媒体服 务器性 能 的因素很 多 , 包 括 C U能力 、 0总线 、 P I / 存储带宽等 。因此为 了具有更好 的性 能, 目前 的 高 性 能 流 媒 体 服 务 器 都 采 用 大 规 模 并 行 处 理 的结 构, 例如采用超立方体 的结构将 各个流媒 体服 务单元 连接起 来 。还可 以采用简单 的 P c集群 的 式 , 这种 方式 下多个 P c 流媒体服务器用局域 网连 接 , 前端采用 内容交换/ 负载均衡器 将流媒体服务 的请求分布 到各个 P C媒体服务单元 。 32 3流媒体传输 网络 .. 流媒体传输 网络是适合多媒体传输协议甚至是 实时传输 协议的 网络 。流媒体在 因特 网上 的传输必然涉及 到网络传输 协议 , 这是制 约流媒 体性 能的最重要 的因素 。为 了保证 对 网 络拥塞 、 时延 和抖动极 其敏感 的流媒 体业务 在面 向无连 接 的 I P网络 中的 服 务 质 量 , 须 采 用 合 适 的协 议 , 中 包 括 It — 必 其 ne r nt 身的多媒体传输协 议 , e本 以及一 些实 时流式 传输 协议 等。 It t n me 本身 的多媒 体 传输 协议 R V ( eore eevP t e S P R sucR srer o o — c1预 留一部分 网络带 宽 , o) 能在 一定程 度上 为 流媒体 的传 输 提供 质量服务。
四、 媒 体 技 术在 远 程 教 育 中 的应 用 及 其传 输 流
格式
流媒体技 术以其特有的优势为现代远程教育中的教学 资 源和 网络课程 开发带来 了新希望。我们在以下几个方面作 了 些 尝 试 , 得 了很 好 的效 果 。 取 () 1 运用 流媒体技 术制 作远 程教 育视 频 、 音频 教学 素材 资源 , 供网络下载 ; () 2 运用流媒体技术 制作 远程教 育视频点 播和音 频点播 资源库 ; () 3 运用流媒体技术 实现教学 视频 在线 直播 ; () 4 运用流媒体技术 实现 教学视频仿 真在线 直播 ; () 5 运用流媒体技术 开发 网络 型交互式 多媒 体课 件 ; () 6 运用流媒体技术 开发各种类 型的网络课程 在 It nt n re 上所传输的多媒体格式中 , e 基本上 只有文本 、 图 形可以照原格式在 网上传 输。动画 、 音频 、 视频等虽 然可 以直 接播放在 网上播放 , 但文件偏大 , 即使使用专线上 网, 也要等完 全下载后才能观看 , 这三种类型的媒体均要采用流媒体技术来 进行处理 以便于在网上传输 。另外 , 还有一些如 Pw ro t o ePi 文 n 件、 多媒体课件等 内容也需要用流媒体技术进行传输 。 流媒体在传输过程 中是分段传 送 , 用户不 必等 待整 个 内 容传送完毕 , 可以观看 到即时的连续 的内容 , 就 甚至可 以随时 的暂停 、 快进 、 倒。但 由于 不 同的公 司发展 的文 件格 式 不 快 同, 传送 的方式也有所差 异 , 下面是几种网络教育 中常见 的流
浅析流媒体技术在远程教育中的应用

流媒体 (xa n d ) S emi Mei 技术 是 一种新 兴 的 网络传输 技术 , l g a
在互联 网上实时顺序地传输 和播放视频 、音频 等多媒体 内容 的
连 续 时 基 数 据 流 ,流 媒 体 技 术 包 括 流 媒 体 数 据 采 集 、视 频 、音
频编码 、解 码 、存储 、传输 、播放 等领域 。它 能从It nt ne e上获 r
r E 上 的流媒 体是相对 于传统 的 下载一 回放 方式 而言 的一种 媒体格 据 ( 就是缓冲)就可 以在 网上连续 的观看整个媒体文件 ,而 不需要长时间的等待来下载整个文件 。 式 ,能从Itre 获取音 频和视频等 连续 的多媒体 流 ,客户可 ne t n上
以边接收边播放 ,显著的缩短 等待 时间。
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坝 代 企 业 文 化
M OD ER N ER RI UL UR NE T P SE C T E
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( muai tN 1 2) Cu l v y O.6 te
浅析 流媒体技 术在远程 教育 中的应用
体优化 、有机组合的教育方式 。可 以有效地发 挥各种教 育资源
的优 势 ,为 各 类 教 育 提 高 教 育 质 量 提 供 有 力 支 持 ,使 各 种 社 会 成 员 学 习得 到更 方 便 的 、广 泛 的教 育 服 务 。
一
()速度快 ,只需要 短暂的等待 。传统 的媒体格式 ,需要 1 用户从 网上下载整个媒体 文件才能播放 观看。由于流媒体 格式 是服务器将流媒体文件分 割成 一个一个 的数 据包 ,再将这些数 据包一个一 个按顺序 向用户 发出 ,用 户 以流 的形式接受数 据。 当数 据到达用户时 ,只需要解 析接收到 的这一部分媒体 ,并播
IPTV——流媒体技术在农村远程教育中的应用

应用 。
[ 关键词 ] 流媒体 ; T 远程教学 I V; P [ 中图分类 号 】T 3 30 8 P 9 .2 [ 文献标识码 】A [ 文章编号 】10 - 4 (0 1 0 - 7 -3 0 99 2 2 1 )90 80 0 0
口 TV— — S r a 1 g M e i c n l g n t eAp l ain te 玎 i d a Te h o o y i h p i t n c o
O sa e Ed a i n n fDit nc uc to i Rur lAr a a e s
XU - ing Bo q a
( r aa d eatetC ag h nVct n l eh i lC lg ,C agh nJl 3 0 3 hn ) P o g n aDp r n, h n cu oai a cnc o ee h nc u in10 3 ,C / p m o T a l i a
Ab ta t T i p p ramsa lb rt gte b s fs e migme i c n lg n h t c sr c : hs a e i tea oai aeo t a n dat h oo y a d tesr — n h r e u
t r lc p b l y o P v S st e l e t e a p ia in o te mi g me i n Ⅲ u a a a i t fI r O a o r ai h p l t fs a n d a a d I i z c o r
i pe i c e v r n n . n a s cf n io me t i
s u t r t cu e r
Ke y wor s:te mi g me i d sr a n d a;I V :d sa c e c i g PT itn e ta h n
流媒体技术在现代远程教育中的应用研究

( e c ig Af i miita in,AHUT,M a a s a 4 0 2,An u ,C ia T a h n f r Ad n sr t as o ’n h n2 3 0 h i hn ) Ab ta t Asa n w id o e wo k tc n lg ,s ra ig me i t c n lg a r n mi ra- i i e -rq e c sr c : e k n fn t r e h o o y te mon da e h oo y c n ta s t e lt me vd o fe u n y
Ke r s: te m ig me a tcl lc y wod sr a n di e ' o y; ta s i ig f w ;ta s iig a r e n ;mo m sa c e c t n;a pl  ̄ j r n m tn l t o r n m t n g e me t t de ditn e du a i o p i ed
a d a d o fe u n y wi i h q ai .I r v d s r h a d c lru e c ig mo e r d m itn ee u ain,fv r be n u i-rq e c t h g u l y tp o i e i n oo f l a hn d sf h t c t o mo e ds a c d c t o a o a l i tr c in a d c n e in AI n o l f rma i g t e .whc h rn rmo e nd sa c d c t n n ea t n o v ne tC d to s o k n h m o a ih i t e te d f d r itn ee u a i . s o o
流媒体技术在网络远程教学系统中的应用

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第27卷第5期 唐山师范学院学报 2005年9月 Vol. 27 No.5 Journal of Tangshan Teachers College Sep. 2005────────── 收稿日期:2005-04-02作者简介:丁卫颖(1978-),女,河北玉田人,唐山师范学院教育系助理实验师。
- 98 -流媒体技术在远程教育中的应用与实现丁卫颖1,樊海燕2,李雪梅1(1.唐山师范学院 教育系,河北 唐山 063000;2.唐山师范学院 数学系,河北 唐山 063000)摘 要:通过研究流媒体技术的实现原理,提出了流媒体技术在校园网中的实现和应用。
关键词:流媒体;远程教育;Windows Media中图分类号:TP37 文献标识码:A 文章编号:1009-9115(2005)05-0098-02流媒体指在Internet/Intranet 中使用流式传输技术的连续时基媒体,如:音频、视频或多媒体文件,它在播放前并不下载整个文件,只将开始部分内容存入内存,其他的数据流随时传送随时播放,只是在开始时有一些延迟,其关键技术就是流式传输。
与传统单纯的下载方式相比,这种对多媒体文件边下载边播放的流式传输方式具有启动延时短、对系统缓存容量的需求低、流式传输的实现有特定的实时传输协议等优点。
1 各种多媒体信息的流媒体传输格式在网络上传输音视频(A/V )等多媒体信息主要有下载和流格式(简称“流式”)传输两种方案。
而实现流式传输有两种方法:实时流式传输(Real-time streaming transport )和顺序流式传输(progressive streaming transport )。
两者皆为流式传输。
目前使用的流媒体技术主要有Microsoft 公司的Media Player 技术、RealNetworks 公司的RealMedia 技术、Apple 公司的QuickTime 技术、Macromedia 公司的Shockwave 技术及MetaCreations 公司的三维技术(MetaStream )。
1.1 Microsoft 的高级流格式ASF 文件格式Microsoft 公司的Windows Media 的核心是ASF (Advanced Stream Format )。
微软将ASF 定义为同步媒体的统一容器文件格式。
ASF 是一种数据格式,音频、视频、图像以及控制命令脚本等多媒体信息通过这种格式,以网络数据包的形式传输,实现流式多媒体内容发布。
ASF 最大优点就是体积小,因此适合网络传输。
另外,ASF 格式的视频中可以带有命令代码,用户指定在到达视频或音频的某个时间后触发某个事件或操作。
1.2 Real System 的Real Media 文件格式RealNetworks 公司的RealMedia 包括RealAudio 、RealVideo 和RealFlash 三类文件。
1.3 QuickTime 电影(Movie)文件格式QuickTime 电影文件格式定义了存储数字媒体内容的标准方法,使用这种文件格式不仅可以存储单个的媒体内容(如视频帧或音频采样),而且能保存对该媒体作品的完整描述。
1.4 Macromedia 公司Shockwave 文件格式SWF 是基于Macromedia 公司Shockwave 技术的流式动画格式,由于其体积小、功能强、交互能力好、支持多个层和时间线程等特点,故越来越多地应用到网络动画、游戏交互式网页中。
1.5 MetaCreations 公司的三维技术(MetaStream )MetaCreations 公司的网上流式三维技术MetaStream 实现英特网上流式三维网页的浏览,它是一种新兴的网上3D 开放文件标准(基于Intel 构架),主要用于创建、发布及浏览可以放缩的3D 图形和开发电脑游戏。
2 基于流媒体技术的远程教育系统随着Internet 的发展,流媒体技术已逐渐成为Internet 中视音频传输的核心技术,这一新技术的出现影响着人类的学习和生活,给现代远程教育带来了新的活力和生机。
现代远程教育突破了时空的限制,实现了随时随地授课,丰富的教学内容涉及到了视音频、动画、图文、多媒体课件和名师上课的实际课堂录像等多种形式,强大的交互性和真实性大大地促进了学生的有效学习。
建立规模适度、经济可行而且先进可靠的网络多媒体课件点播广播系统,可以用很少的附加投资,将教室改造为多媒体点播广播网络教室。
教师点播时可以控制讲课的节奏,进一步提高效率。
由于所有的课件都在服务器上集中存放和管理,极大地减轻了教师的工作量。
通过校园网络,连接多媒体教室、图书馆、电教中心、学校办公楼、宿舍区,可在多个多媒体教室之间进行动态视频、语音和数据的教学、广播现场实况、进行学术研讨。
也可在校园网上广播多媒体教室的实况动态图象和话音,将教丁卫颖,樊海燕,李雪梅:流媒体技术在远程教育中的应用与实现- 99 -师的现场讲课的实况动态视频图像,声音及文字进行采集压缩后由视频服务器通过先进的网络组播传播传送给每个网络上收看终端的学生。
校园网络上的用户还可在网上收看学校电教室、演播中心、外语多媒体中心的有线电视及教学节目;收看校领导的讲话;查询图书馆的多媒体视听资料和教学录像课件;复习预习课程;查询并收看网上国内外学校的课程。
校领导可在自己办公室直接向全校发送重要讲话。
微软公司近年来推出的Windows Media 技术异军突起,以其方便性、先进性、集成性、低费用等特点,逐渐被人们所认识,尤其Windows Media 9系列的推出,音视频质量方面有了很大的提升。
Windows Media 其制作、发布和播放软件与Windows 2003/2000/9x 集成在一起,不需要额外购买,势必成为今后流媒体应用的主流产品,更加适用于网上视频教学的发展。
基于Windows Media Server 的远程多媒体交互教学系统,通过压缩教师教学现场的视频、音频流结合同步浏览课件命令,形成教学资源流,利用网络实时传送到远端学生的电脑上,学生可以及时通过举手提问、共享教师端程序、文字交流等方式实现远程互动教学。
可运行在Internet 、Intranet 、卫星网、校园网、局域网,提供文字、音视频、课件、电子白板、互动广播教学的平台。
(1)远程实时教学系统:服务器安装在互联网站点,教师端用摄像机和麦克风等采集教师的实时授课现场信息,并用Windows Media Encoder 直接制作成ASF 流,用MSBD 协议送到媒体服务器的广播站上进行实时广播。
同时,Media Server 启动Station Service 服务模块,直接发布ASF 流;客户端用内嵌的Windows Media Player 接受和播放ASF 流。
学生可以通过终端登录到服务器上。
教师可采用音频、视频、课件、屏幕、白板等广播手段教课、讲解。
师生、学生之间通过语音、文字相互交流提问。
服务器能够自动保存上课的内容便于下次广播、点播。
(2)实时辅导答疑系统:学生和教师可以在家里或者办公室通过网络登录到服务器上。
在预定的某个时间内,学生通过语音、文字提问,教师给予实时回答,并且通过电子白板等工具进行交流。
因而能够应用在大学的远程教育教学中的答疑、考前答辅导、远程家教等。
其特点是占用较少的网络带宽,达到实时沟通交流的目的。
(3)基于卫星、有线电视广播系统:通过计算机安装卫星接收卡接收Multicast 数据。
通常情况下卫星广播系统采用不对称方式接入网络,上行可以采用拨号接入Internet (56kbps ),下行采用卫星的Multicast 广播协议(512kbps~2Mbps )系统充分利用该特性,将交互与广播接收通道分离,达到高质量的课堂(VCD 级音视频、屏幕、课件、白板)广播效果,又不失课堂交流互动的特性。
(4)多媒体课件制作:从多种信息源如卫星电视、光盘、录像带中取得教学素材,由教师自行编辑制作多媒体教学课件,可支持多种媒体的电子课件(如:音频、视频、图片、文本等)。
录像带、VCD 、电视节目等资料可转成多种格式能在网络上发布的多媒体课件,供学习者点播;将直播授课进行录像,并可进行二次加工,存入课件库中进行点播。
支持多种数据格式并利用智能流技术支持多种带宽,利用独特的视频、音频、图片、文字同步技术,真正实现理想的网络教学。
(5)数字图书馆:除实现一般的书目查询、查询、预订和借阅外,未来多媒体视听资料的增多,使得传统的图书馆走向数字化,通过多媒体网络,教师、学生可以查询图书馆的多媒体视听资料和教学录像课件,并在网上直接借阅收看。
参考文献:[1] 张丽.流媒体技术大全[M].北京:中国青年出版社,2001.[2] 钟玉琢,向哲,等.流媒体和视频服务器[M].北京:清华大学出版社,2003. [3] Microsoft Corporation Windows Media 9 Series SDK.The Application and Realization of Streaming Technique in DistanceLearningDING Wei-ying 1, FAN Hai-yan 2, LI Xue-mei 1(1. Education Department, Tangshan Teachers College, Hebei Tangshan 063000, China; 2. Mathematics Department, Tangshan Teachers College, Hebei Tangshan 063000, China)Abstract: By research the theory of realization in streaming media technique, the thesis proposed the application and realization of streaming technique on the internet of campus.Key words: streaming media; distant learning; Windows Media责任编辑、校对:孙海祥。