課件點(diǎn)播系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張林霞

【摘 要】課件點(diǎn)播系統(tǒng)主要是解決學(xué)生自學(xué)環(huán)境問(wèn)題，是現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育最基本的方式之一。針對(duì)遠(yuǎn)程教學(xué)中多媒體課件點(diǎn)播的需求，本文實(shí)現(xiàn)了基于B/S模式和流媒體技術(shù)的課件點(diǎn)播功能，并詳細(xì)介紹了課件點(diǎn)播系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

【關(guān)鍵詞】課件點(diǎn)播 遠(yuǎn)程教學(xué) 流媒體 視頻點(diǎn)播

1 相關(guān)技術(shù)介紹

1.1ASP(Active Server Pages)技術(shù)

ASP技術(shù)概述

ASP是微軟公司推出的一種用于取代CGI（Common Gateway Interface，公共網(wǎng)管接口），運(yùn)行于服務(wù)器端的Web應(yīng)用程序開發(fā)技術(shù)。它的主要特點(diǎn)：（1）面向?qū)ο?，并可擴(kuò)展ActiveX Server組件；（2）可使用任何語(yǔ)言編寫自己的ActiveX Server組件；（3）程序代碼隱藏，在客戶端僅可看到由ASP輸出的靜態(tài)HTML文件；（4）存取數(shù)據(jù)庫(kù)輕松容易（使用ADO組件）；（5）無(wú)須手動(dòng)編譯程序。

1.2流媒體技術(shù)

1.2.1流媒體技術(shù)介紹

流媒體 (Streaming Media)是一種新興的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，是在互聯(lián)網(wǎng)上實(shí)時(shí)順序地傳輸和播放視/音頻等多媒體內(nèi)容的連續(xù)數(shù)據(jù)流，流媒體技術(shù)包括流媒體數(shù)據(jù)采集，視/音頻編碼及解碼、存儲(chǔ)、傳輸、播放等。流媒體數(shù)據(jù)流具有三個(gè)特點(diǎn)：連續(xù)性、實(shí)時(shí)性、時(shí)序性，即其數(shù)據(jù)流具有嚴(yán)格的前后時(shí)序關(guān)系。目前，采用流媒體技術(shù)的音視頻文件主要有三種：（1）微軟的ASF（Advanced Stream Format）；（2）RealNetworks公司的RealMedia；（3）蘋果公司的QuickTime。

1.2.2流媒體傳輸流程

（1）Web瀏覽器與Web服務(wù)器之間使用HTTP交換控制信息，以便把需要傳輸?shù)膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)從原始信息中檢索出來(lái)；

（2）從Web服務(wù)器檢索相關(guān)數(shù)據(jù)，A/V播放器進(jìn)行初始化；

（3）用從Web服務(wù)器檢索出來(lái)的相關(guān)服務(wù)器的地址來(lái)定位A/V服務(wù)器；

（4）A/V播放器與A/V服務(wù)器之間交換A/V傳輸所需要的實(shí)時(shí)控制協(xié)議；

（5）一旦A/V數(shù)據(jù)抵達(dá)客戶端，A/V播放器就可以播放了。

2 課件點(diǎn)播系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1課件點(diǎn)播系統(tǒng)的框架

本文介紹的課件點(diǎn)播系統(tǒng)主要由Web 瀏覽器、Web 服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和視頻播放服務(wù)幾個(gè)部分組成。系統(tǒng)的維護(hù)工作主要集中在Web服務(wù)器上，客戶端不需要維護(hù)。數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器包含了課件的信息及存放的地址。

當(dāng)用戶需要點(diǎn)播課件時(shí)，通過(guò)Web瀏覽器訪問(wèn)Web 服務(wù)器，提交查詢請(qǐng)求，Web服務(wù)器根據(jù)用戶的請(qǐng)求從數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中提取相應(yīng)的資料并返回給瀏覽器顯示。服務(wù)器上的操作對(duì)用戶是透明的。

2.2系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境

（1）服務(wù)器端：WindowsXP + IIS服務(wù)器 + Microsoft Access 2003數(shù)據(jù)庫(kù)。

（2）客戶端：IE瀏覽器+RealPlayer播放器。

客戶端選擇RealPlayer作為視頻播放工具，主要基于以下幾點(diǎn)考慮：RealPlayer支持目前絕大多數(shù)的流媒體格式；RealPlayer默認(rèn)支持的.rm格式在保證播放質(zhì)量的同時(shí)，具有很高的壓縮比，適于網(wǎng)絡(luò)傳輸； RealPlayer在Internet上擁有廣泛的用戶群和服務(wù)商支持，并且與Web服務(wù)器和Windows平臺(tái)的兼容性較好。

3 課件點(diǎn)播系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

3.1數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

課件數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)對(duì)課件點(diǎn)播系統(tǒng)非常重要。由于課件所包含的文件類型眾多，大小差異很大，所以，課件數(shù)據(jù)庫(kù)中只包含課件文件的屬性和課件文件的地址。并且從安全方面考慮，系統(tǒng)中應(yīng)該包含身份認(rèn)證，只有合法的注冊(cè)用戶才能訪問(wèn)指定的課件資源。

課件數(shù)據(jù)庫(kù)由以下表組成：課程表（class）、子課程表（Nclass）、用戶表（user）、管理員表（admin）、視頻信息表（download）、公告表（news）。

視頻信息表通過(guò)classid與課程表關(guān)聯(lián)，通過(guò)Nclass與子課程表關(guān)聯(lián)；用戶表中包含用戶的注冊(cè)信息，只有注冊(cè)用戶才可以瀏覽視頻信息表中的相關(guān)信息；管理員表中包含管理員的信息，管理員可以從后臺(tái)向視頻信息表中添加、刪除或修改視頻信息。

3.2課件點(diǎn)播系統(tǒng)主要功能的實(shí)現(xiàn)

3.2.1視頻和課件的同步播放

根據(jù)視頻學(xué)習(xí)的需要，在課件點(diǎn)播系統(tǒng)的客戶端界面中，需要播放教師聲音的同時(shí)，同步顯示教師的課件以及教師授課時(shí)的錄像，即要考慮在學(xué)生端界面中視音頻和圖片（課件主要是由圖片組成）的同步播放。因此，根據(jù)視頻教學(xué)的要求，需要將整個(gè)播放窗口劃分為3個(gè)顯示區(qū)域。

在課件播放過(guò)程中，教師的課件隨著視頻的播放不停的切換。為了實(shí)現(xiàn)視頻和圖片的同步，就需要在特定的時(shí)間切換圖片，而這些時(shí)間信息存放在視頻信息表里面。在播放視頻的同時(shí)，根據(jù)這些時(shí)間信息切換圖片，實(shí)現(xiàn)視頻和課件的同步。課件的時(shí)間信息是一個(gè)課件圖片編號(hào)的數(shù)組，數(shù)組元素的下標(biāo)表示時(shí)間，元素的值表示課件圖片的編號(hào)，視頻播放時(shí)，根據(jù)時(shí)間順序的取出數(shù)組元素所代表的課件圖片，顯示在頁(yè)面上。

當(dāng)用戶需要快進(jìn)或后退時(shí)，需要圖片與視頻繼續(xù)保持同步。所以當(dāng)用戶進(jìn)行快進(jìn)或后退操作時(shí)，首先判斷視頻的當(dāng)前進(jìn)度，根據(jù)這個(gè)進(jìn)度定位到課件時(shí)間信息數(shù)組的相應(yīng)元素上，并請(qǐng)求該元素所指示的課件圖片，并更新當(dāng)前時(shí)間值。

3.2.2視頻點(diǎn)播服務(wù)的實(shí)現(xiàn)

視頻點(diǎn)播服務(wù)是課件點(diǎn)播系統(tǒng)非常重要的一部分，也是較難實(shí)現(xiàn)的一部分。課件點(diǎn)播服務(wù)根據(jù)用戶的請(qǐng)求，提供相應(yīng)的課件內(nèi)容。并且課件在播放過(guò)程中允許用戶對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的控制，如停止、暫停、靜音等。當(dāng)用戶請(qǐng)求某個(gè)課件資源時(shí)，首先由 Web瀏覽器向Web服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，Web服務(wù)器獲得請(qǐng)求后，調(diào)用ASP程序訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)中相應(yīng)的表，如果該用戶是合法的注冊(cè)用戶則將課件的地址返回給Web服務(wù)器。Web服務(wù)器傳送一個(gè)包含了通信地址的頭文件到用戶端，RealPlayer播放器根據(jù)頭文件中的地址找到流媒體文件，接著RealPlayer播放器開始接收來(lái)自服務(wù)器的流式視頻文件并進(jìn)行播放。

3.3后臺(tái)管理的實(shí)現(xiàn)

后臺(tái)管理的主要作用是添加、修改、刪除課件信息，方便課件的管理。它保證了數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的正常輸入和輸出。課件的添加、修改涉及到課件信息輸入的合法性、必須對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)

行判斷，避免輸入無(wú)效數(shù)據(jù)。添加、修改、刪除操作都是通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

4 結(jié)論

為適應(yīng)21世紀(jì)教育改革的浪潮以及對(duì)高素質(zhì)人才的要求，教育模式的改革勢(shì)在必行。而課件點(diǎn)播這種新的教學(xué)模式因?yàn)槠渥陨淼膬?yōu)勢(shì)：自學(xué)性、選擇性、實(shí)時(shí)性，它可以在短期內(nèi)幫助我們培養(yǎng)出更多的優(yōu)秀人才，所以課件點(diǎn)播必將成為教學(xué)模式的主流之一。而利用ASP技術(shù)和流媒體技術(shù)實(shí)現(xiàn)的課件點(diǎn)播系統(tǒng)，具有良好的可移植性、交互性、易于維護(hù)和管理、投入較少、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，符合在線視頻學(xué)習(xí)的需要，對(duì)促進(jìn)遠(yuǎn)程教學(xué)的發(fā)展具有一定的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)踐意義。

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