中實時傳播課件如何解決異步教學模式中不足之處中的不足之處
更新時間：2023-01-10 09:24:36作者：佚名
流媒體技術及其在遠程教育中的應用[字體：大隨著計算網(wǎng)絡計算的高速發(fā)展，大大促進了遠程教育的推廣，而流媒體技術的應用使得網(wǎng)絡教學注入了新的活力，它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)異步教學，而且能夠?qū)崿F(xiàn)具有實時交互功能的同步教學。本文首先闡述了遠程教育的發(fā)展過程以及遇到的問題，在此基礎上引入流媒體技術。文章著重介紹了流媒體的原理以其關鍵技術，并提出如何實現(xiàn)基于WindowsMedia技術平臺的遠程教育系統(tǒng)。關鍵詞遠程教育；流媒體技術；WindowsMedia；同步教學；異步教學引言隨著信息技術與網(wǎng)絡通訊技術的日益發(fā)展，它為現(xiàn)代遠程教育注入了新的生機和活力，也帶來了遠程教育中教學觀念和方法的深刻變革。網(wǎng)絡遠程教育突破了傳統(tǒng)教育在時間和空間上的局限，擴展了教育環(huán)境，從真正的意義上實現(xiàn)了教育資源的共享。網(wǎng)絡遠程教學可分為同步、異步兩種教學模式。異步教學模式也就是采用Web瀏覽技術，工作人員先將多媒體課件放到服務器上，用戶只需將其下載到本地計算機上需要觀看時再進行播放。這種模式下學生可以選擇自己認為合適的時目前大部分教育網(wǎng)站都是采用異步教學模式，由于多媒體信息的數(shù)據(jù)量大，在目前網(wǎng)絡接入速度較低的情況下需要很長的時間將課件下載到本地計算機上，而且需要占用大量硬盤存儲空間，給用戶帶來很大不便；同時容易造成課件資料廣泛傳播，這涉及到了知識版權的問題。
而同步教學模式就是讓每個學員都能感受“面對面”教學，即可以和其他學員協(xié)作學習、討論問題，又可以和授課老師實時交流。這種模式要求教師授課場景、授課文字、圖片、聲音、動畫等內(nèi)容都要實時通過網(wǎng)絡傳向單機，學員的問題和意見也要實時反饋給遠方的教師。但是如何能做到在同步教學模式中實時傳播課件；如何解決異步教學模式中的不足之處呢?技術人員根據(jù)其特點引進了一種新的技術——流媒體技術。流媒體技術2.1流媒體的基本原理流媒體又稱流式媒體，它是指在計算機網(wǎng)絡（尤其是中、低帶寬的Internet/Intranet）中使用流式傳輸技術傳輸連續(xù)的時基媒體。瀏覽者可以一邊下載一邊收聽、收看多媒體文件，而無需等待整個文件下載完畢后才能播放，并且不占用客戶硬盤空間。整個過程的實現(xiàn)涉及到流媒體數(shù)據(jù)的采集、壓縮、存儲、傳輸以及網(wǎng)絡通信等多項技術。流媒體對網(wǎng)絡帶寬的要求并不是沒有，而是在原來的基礎上小多了。當網(wǎng)絡帶寬低于流媒體帶寬時或網(wǎng)絡堵塞時會造成圖像和聲音的停頓和不連貫。為了達到流暢的效果，通常都會采用壓縮編碼工具對音頻和視頻進行壓縮編碼。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)膶崿F(xiàn)需要緩存。
因為Internet是以包傳輸為基礎進行斷續(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)絡是動態(tài)變化的，各個包選擇的路由可能不盡相同，故到達客戶端的時間延遲也就不等。為此網(wǎng)絡遠程教育，使用緩存技術來彌補延遲和抖動的影響，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，而不會因網(wǎng)絡暫時擁塞使播放出現(xiàn)停頓的現(xiàn)象。2.2流媒體的開發(fā)方案目前，在市場中應用比率最高的三種流媒體技術方案有Microsoft的WindowsMediaTechnology(WMT)、RealNetworks的Realsystem和Apple的Quicktime,它們實網(wǎng)絡流媒體傳輸系統(tǒng)的三大主流技術。所包含的軟件內(nèi)容都覆蓋了服務器端、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)絡的傳輸速度自動改變流媒體的質(zhì)量，從而產(chǎn)生最適合網(wǎng)絡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：RealNetworks在流媒體方面的研究應該算得上是元老了，產(chǎn)品線相當齊全，從開始的創(chuàng)造、傳送、伺候、到后端的下載、播放，RealNetworks在每一個環(huán)節(jié)都有相對應的產(chǎn)品，而且每個產(chǎn)品都有兩個版本，Basic版為免費下載，具有有限的基本功能，如果要完整的功能就要購買Plus版，Plus的功能完整，足夠提供專業(yè)的使用者的使用。
RealNetworks的平臺可以保證最高的相容性，同時RealServer提供的流媒體格式也是最多的。雖然優(yōu)點多多，但由于價格的原因，RealNetworks作為流媒體平臺并不是中小型網(wǎng)站以及個人使用的最佳選擇。Microsoft的WMT與Microsoft的Windows操作系統(tǒng)相互捆綁，不但免費附送而且操作方便。RealNetworks與它相比在完整性、跨平臺性上可能略勝一籌，但對一個完全免費的流媒體平臺，它具有現(xiàn)有的功能已經(jīng)是難能可貴了。而且WindowMedia還比RealNetworks多提供了伺候負載模擬程序（LoadSimulator）,可以讓系統(tǒng)模擬實際上線的負載情況，測試系統(tǒng)伺候能力的極限，避免太多使用者涌入時系統(tǒng)無法負荷。WindowsMediaEncoder另外也多提供了熒幕捕捉的功能。此項熒幕捕捉的功能可以將大小視窗的所有內(nèi)容及游標移動的過程全部記錄在高度壓縮的串流視訊檔案中，對于有教育訓練等轉(zhuǎn)貼于計算機應用論文文章[字體：大需求的使用者是個很好用的工具。因此它具有很大的誘惑力，目前我國較多網(wǎng)絡課程采用這套解決方案。Apple的Quicktime所支持的操作平臺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在交互性方面也遠遠超過了其他兩個對手。但由于在功能上的不完整，在實用上顯得遜色一點，不過如果您是Mac使用者，Quicktime還是有它獨特的魅力。流媒體技術在網(wǎng)絡教學中的具體應用由于基于Microsoft的WindowsMediaService建立遠程教育系統(tǒng)投入少，建設時間短，使用簡單，易于維護。目前國內(nèi)大部分遠程教育系統(tǒng)中的課件都是選擇Microsoft公司提供的WindowsMedia直接進行制作或利用它提供的SDK進行二次開發(fā)。WindowsMediaService系統(tǒng)使用的流媒體格式是ASF(AdvancedStreamingFormat),系統(tǒng)由三部分構成：媒體服務器（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)絡教學系統(tǒng)的具體實現(xiàn)如下：3.1同步教學同步教學也就是實時教學，一般的情況下其實現(xiàn)過程如下：實時教學開始后，通過攝像頭和麥克風現(xiàn)場采集教師講課的視頻和音頻作為Encoder 輸入，經(jīng)編 計算機編碼為ASF 流，并發(fā)送到Windows Media 服務器，然后Windows Media 服務器啟動station Service 服務模塊，通過多播發(fā)布ASF 流，學生用 Windows Media Player 接受和播放ASF 流。但是為了達到真正的“面對面”教 學，課件制作中可以相應地增加所需的功能，為了達到交互性，例如在課堂上 回答 問題 或討論問題。教師控制發(fā)言權網(wǎng)絡遠程教育，得到教師的允許后，學生可以回答 問題或同其他同學交流來討論問題。 此外，Microsoft 的NetMeeting SDK提供了開發(fā)NetMeeting 的客戶端的應 用程序接口。NetMeeting 實現(xiàn)了ITU-T 的實時多點數(shù)據(jù)鏈接和會議的T.120 議和實時多媒體視頻會議的H.323協(xié)議。可以選擇使用NetMeeting 的COM API,COM API 提供了視頻會議的控制管理、視頻和音頻傳輸、用戶界面等COM 對象。
采用COM API 可以根據(jù)實際需要定制NetMeeting 的客戶端，實現(xiàn)更加靈 活的實時授課系統(tǒng)。 3.2 異步教學 異步教學系統(tǒng)主要是課件點播，該功能使得學生可以向服務器請求特定課件數(shù) 據(jù)流的播放，學生可以自行選擇 學習 內(nèi)容 ，不受時間地點的限制，并且可以 控制開始、暫停、前進和后退等播放過程。其實現(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 課實況直接制作成ASF 文件；另一種是在裝有Media Tools 三計算機上用 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ASF 流中加入流的名稱 （Title）、描述（Description）等信息，它們在ASF 流播放時會顯示在播放 器的信息窗口之中；對ASF 文件進行編輯管理，設置文件的長短；在ASF 中添加URL類型的描述（Script）,當播放器播放到該ASF 文件時的Script 置時，播放器會自動地啟動Internet的瀏覽器并連接到指定的URL。
把處理好 的ASF 文件放到媒體服務器的發(fā)布點上，然后就可以發(fā)布ASF 文件。這時，媒 體服務器啟動Media Unicast Serrlice 服務模塊，并且工作在On Demand Unicast 模式下，用MMS 協(xié)議發(fā)布ASF 文件。最后，學生端可以使用Windows Media Player 和相關媒體播放器接收和播放信息。 結論流媒體技術作為一種新的網(wǎng)絡技術，現(xiàn)已表現(xiàn)出強大的生命力，給我們生活帶 來了新的變化。它在教育領域的應用，已給傳統(tǒng)教育注入了新的生命力。網(wǎng)絡 教育的流媒體化能大力 發(fā)展 現(xiàn)代 遠程教育，對于促進我國教育的普及和建立 終生學習體系，實現(xiàn)教育的跨越式發(fā)展，具有重大的現(xiàn)實意義。 參考 文獻 《流媒體技術大全》中國 青年出版社 2001.11 孫力、錢維瑩《流媒體技術與創(chuàng)作》 中國青年出版社 2002.1 遠程教育系統(tǒng)應用 轉(zhuǎn)貼于