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流媒體技術(shù)及其在遠(yuǎn)程教育中的應(yīng)用[字體：大隨著計(jì)算網(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)展過程以及遇到的問題，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WindowsMedia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)；WindowsMedia；同步教學(xué)；異步教學(xué)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)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)通過網(wǎng)絡(luò)傳向單機(jī)，學(xué)員的問題和意見也要實(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)。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)镮nternet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。為此網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育，使用緩存技術(shù)來彌補(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WindowsMediaTechnology(WMT)、RealNetworks的Realsystem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)。所包含的軟件內(nèi)容都覆蓋了服務(wù)器端、制作端、客戶端，可以說從制作、發(fā)布到播放都提出了解決方案。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。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（LoadSimulator）,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)無法負(fù)荷。WindowsMediaEncoder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)練等轉(zhuǎn)貼于計(jì)算機(jī)應(yīng)用論文文章[字體：大需求的使用者是個(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司的操作系統(tǒng)MacOs和系統(tǒng)Windows操作系統(tǒng)。QuicktimePro支持傳喚的文件格式有AVI、MOV、MP3、MAV等。而常用的播放器QuicktimePlayer支持40多種文件格式。Quicktime在交互性方面也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其他兩個(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)，不過如果您是Mac使用者，Quicktime還是有它獨(dú)特的魅力。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WindowsMediaService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WindowsMedia直接進(jìn)行制作或利用它提供的SDK進(jìn)行二次開發(fā)。WindowsMediaService系統(tǒng)使用的流媒體格式是ASF(AdvancedStreamingFormat),系統(tǒng)由三部分構(gòu)成：媒體服務(wù)器（WindowsMediaServer）、客戶端媒體播放器（WindowsMediaPlayer）、媒體文件制作工具WindowsMediaTools(包括媒體編碼器——WindowsMediaEncoder、ASF文件制作工具——Mediaauthor和ASF文件編輯工具——MediaASFIndexer)。

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)過程如下：實(shí)時(shí)教學(xué)開始后，通過攝像頭和麥克風(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 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 問題 或討論問題。教師控制發(fā)言權(quán)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育，得到教師的允許后，學(xué)生可以回答 問題或同其他同學(xué)交流來討論問題。 此外，Microsoft 的NetMeeting 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 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)贏SF 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 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 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。 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) 《流媒體技術(shù)大全》中國(guó) 青年出版社 2001.11 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 遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)應(yīng)用 轉(zhuǎn)貼于