構(gòu)建高?；谛@網(wǎng)的外語教學網(wǎng)絡電視

孟憲翔 王 健

遼寧師范大學 遼寧大連 116081

構(gòu)建高?；谛@網(wǎng)的外語教學網(wǎng)絡電視

孟憲翔 王 健

遼寧師范大學 遼寧大連 116081

本文從IPTV的概念、技術(shù)特點、關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)構(gòu)成出發(fā)，論述了基于校園網(wǎng)的IPTV在高校外語教學中的應用優(yōu)勢和需要注意的問題。

高校；IPTV；外語教學

一、IPTV概述

1.中美IPTV發(fā)展現(xiàn)狀

目前我國已進入計算機(Computer)、通信(Communication)、消費類電子產(chǎn)品(ConsumerEleetronies)和內(nèi)容

(Content)融合發(fā)展的4C時代。電信網(wǎng)、電視網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡融合也己寫入“十一五”規(guī)劃，IPTV作為網(wǎng)絡及業(yè)務融合的一種重要表現(xiàn)形式而受到市場的追捧。截至2007年底，IPTV用戶規(guī)模已達到114.2萬戶。國內(nèi)IPTV設備提供商主要是UT斯達康、中興通訊等。中興推出了基于AVS的IPTV業(yè)務解決方案，并首先在大連IPTV工程項目上得以商用；UT斯達康則發(fā)布了國內(nèi)首款真正意義上與大規(guī)?，F(xiàn)網(wǎng)商用的IPTV系統(tǒng)實現(xiàn)互聯(lián)互通的第三方機頂盒——1058機頂盒。這些，無疑為IPTV的健康、規(guī)?；陌l(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

美國IPTV的發(fā)展主要是以Verizon和AT&T公司為主。Verizon公司推出的IPTV有兩種，一種稱為FiOSTV，它采用光纖傳輸，發(fā)展形勢比較好。據(jù)統(tǒng)計，到2007年7月FiOSTV業(yè)務的范圍已經(jīng)覆蓋了美國16個州的1700個社區(qū)。另一種IPTV方式是在Verizon公司在FiOSTV光線到不了的地區(qū)推出的在ADSL上的套餐服務，包括電話服務、高速上網(wǎng)和70多個互動電視頻道。AT&T公司對新建小區(qū)全部采用GPON光纖到戶的接入方式，推出了品牌為“U－Verse”的高清晰IPTV業(yè)務，提供新型高附加值應用。目前，這項業(yè)務的用戶已達280萬個。

2.IPTV的應用領(lǐng)域及概念

IPTV是基于互聯(lián)網(wǎng)的，而且業(yè)務范圍是比較廣的。目前其應用領(lǐng)域主要有：廣電行業(yè)－互聯(lián)網(wǎng)電臺、電視臺、寬帶視頻點播(VOD)， 企業(yè)視頻資訊平臺——音視頻信息發(fā)布平臺，教育行業(yè)——音視頻教學，政府機構(gòu)——音視頻電子政務，小區(qū)——點播電影、網(wǎng)上學習、醫(yī)療保健，軍隊、醫(yī)療x、電力——現(xiàn)場演習、手術(shù)、調(diào)度等的音視頻存儲和同步監(jiān)看等等?？梢哉f，IPTV伴隨著人們每天的生活。

從IPTV的應用領(lǐng)域來看，IPTV是集多種技術(shù)于一體的新技術(shù)。因此，IPTV(Internet Protocol Television)即交互式網(wǎng)絡電視，是一種利用寬帶有限電視網(wǎng)，集互聯(lián)網(wǎng)、多媒體、通訊等多種技術(shù)于一體，向家庭用戶提供包括數(shù)字電視在內(nèi)的多種交互式服務的嶄新技術(shù)。

二、基于校園網(wǎng)的IPTV的系統(tǒng)構(gòu)成

1.IPTV的關(guān)鍵技術(shù)

IPTV的技術(shù)有音視頻編解碼技術(shù)、流媒體傳送技術(shù)、寬帶接入網(wǎng)絡技術(shù)、IP機頂盒技術(shù)等，其中關(guān)鍵的技術(shù)是IP組播技術(shù)?？紤]IPTV的業(yè)務特性，要求網(wǎng)絡環(huán)境支持IP組播。在視頻傳輸中，IP組播技術(shù)有其獨特的優(yōu)越性——在組播網(wǎng)絡中，即使用戶數(shù)量成倍增長，主干帶寬不需要隨之增加，這樣可以大大降低網(wǎng)絡運營商的投資成本。

組播是一種允許一個或多個發(fā)送者(組播源)發(fā)送單一的數(shù)據(jù)包到多個接收者(一次的，同時的)的網(wǎng)絡技術(shù)。組播源把數(shù)據(jù)包發(fā)送到特定組播組，而只有屬于該組播組的地址才能接收到數(shù)據(jù)包。組播可以大大節(jié)省網(wǎng)絡帶寬，因為無論有多少個目標地址，在整個網(wǎng)絡的任何一條鏈路上只傳送單一的數(shù)據(jù)包。它提高了數(shù)據(jù)傳送效率，減少了主干網(wǎng)出現(xiàn)擁塞的可能性。組播組中的主機可以是在同一個物理網(wǎng)絡，也可以來自不同的物理網(wǎng)絡(如果有組播路由器的支持)。其網(wǎng)絡模型如圖1所示：

圖1 組播網(wǎng)絡模型

2.基于校園網(wǎng)的IPTV系統(tǒng)的實現(xiàn)

校園IPTV網(wǎng)絡電視系統(tǒng)一般由前端、控制端和終端三個部分組成。如圖2所示：

圖2 基于校園網(wǎng)的IPTV系統(tǒng)示意圖

(1)前端設計。前端主要由VTR、DVD機、衛(wèi)星接收器、電視機、錄音機、攝像機和視音頻采集卡組成。采集卡負責將VTR、DVD機等設備傳輸?shù)男盘栠M行A/D轉(zhuǎn)換，然后再輸入控制端。一般情況下，采集卡使用一卡六路信號即可。注意：在接收衛(wèi)星和電視信號的時候還要加上分配器和解碼器。

(2)控制端設計?？刂贫耸钦麄€系統(tǒng)的核心部分，主要是由視音頻編碼工作站、NAS存儲設備和視頻直播點播設備構(gòu)成。

視音頻編碼工作站負責對采集卡送來的視音頻信號進行編輯。視音頻編碼工作站采用MPEG-4流媒體技術(shù)對兩路信號進行數(shù)字編碼壓縮，實時編碼生成Divx格式的MPEG-4流媒體數(shù)據(jù)，可以設定組播或者單播的網(wǎng)絡協(xié)議方式在校園網(wǎng)傳送，實現(xiàn)電視節(jié)目的實時網(wǎng)絡轉(zhuǎn)播功能，供用戶在電腦、電視等終端設備進行收看。此外，由于網(wǎng)絡電視節(jié)目轉(zhuǎn)播是實時轉(zhuǎn)播，教師和學生往往在工作或?qū)W習時間無法觀看，影響到相關(guān)資源的使用，因此，高端系統(tǒng)還會配置網(wǎng)絡錄播服務器，錄制的AVI文件兼容Windows MP、RealPlay等播放器，并能夠直接倒入非線編系統(tǒng)進行編輯，方便師生按實際需要對特定電視頻道內(nèi)容進行網(wǎng)絡錄制保存，在事后進行觀看或者作為教學課件素材使用。

NAS(Network Attached Storage)，網(wǎng)絡附屬存儲，是一種將分布、獨立的數(shù)據(jù)整合為大型、集中化管理的數(shù)據(jù)中心，以便于對不同主機和應用服務器進行訪問的技術(shù)。按字面簡單說就是連接在網(wǎng)絡上,具備資料存儲功能的裝置，因此也稱為“網(wǎng)絡存儲器”。NAS存儲設備是一種專用數(shù)據(jù)存儲服務器。它以數(shù)據(jù)為中心，將存儲設備與服務器徹底分離，集中管理數(shù)據(jù)，從而釋放帶寬、提高性能、降低總擁有成本、保護投資；其成本遠遠低于使用服務器存儲，而效率卻遠遠高于服務器。

視音頻直播點播設備和NAS存儲設備可以整合到一起。當音視頻編碼工作站將編碼好的內(nèi)容存儲到NAS設備中的時候，終端就可以通過視音頻直播點播設備觀看節(jié)目。

一般情況下，校園的IPTV還要在存儲器中設置防火墻，禁止外網(wǎng)訪問。

(3)終端設計。用戶終端電腦性能要求：CPU≥P3/1.0G，內(nèi)存≥128M，10-100M網(wǎng)卡，可在所有安裝了DirectX 9和Divx解碼器軟件的Windows操作系統(tǒng)上收看使用。在使用時，用戶從校園網(wǎng)下載一個插件，安裝在用戶終端上，然后就可以觀看多套畫面清晰的電視節(jié)目了。

網(wǎng)絡電視在校園網(wǎng)上的傳送通常采用組播方式(單播因占用太多帶寬較少使用)，供用戶在電腦終端或者利用IP機頂盒接收觀看，并提供本地實時錄制節(jié)目內(nèi)容的功能。IPTV節(jié)目編碼系統(tǒng)一般具有設定節(jié)目轉(zhuǎn)播的時間延后功能,以方便審查,防止境外衛(wèi)星電視內(nèi)容可能帶有反動或其他不良內(nèi)容，引起不良影響。

三、高校外語教學的改革和IPTV在高校外語教學中的優(yōu)勢

1.高校外語教學改革的重點與趨勢

長期以來，高校的外語教學都是以教師在課堂講授為主,教學內(nèi)容枯燥,形式單一,學生缺少聽和說的機會,嚴重制約了教學水平的提高。多媒體在教學中的應用,豐富了課堂教學的內(nèi)容與形式,提高了教學效果,具有傳統(tǒng)教學模式無法比擬的優(yōu)勢。IPTV作為一種新的實時性的音視頻技術(shù)手段,已經(jīng)初步與教學融合,必將在教育領(lǐng)域得到廣泛應用,尤其是在外語教學中。教師通過IPTV網(wǎng)絡電視系統(tǒng)能實時接收到高質(zhì)量的、最新的國內(nèi)外教學素材,并將其引進外語教學中。

2.IPTV在高校外語教學中的優(yōu)勢

將IPTV引入高校是教育的一次變革,也是教育教學發(fā)展的需要,尤其是在高校外語教學中,IPTV的功能是很明顯的。IPTV應用于高校外語教學有如下功能：

(1)教學直播功能：將講座或會議等教學現(xiàn)場實況用某一個頻道進行實況轉(zhuǎn)播，并提供遠程雙向互動會議功能，延時時間不超過1秒，校內(nèi)有電視和網(wǎng)絡的地方，都可以實時觀看這些活動的現(xiàn)場實況。將IPTV引入到課堂實時教學之中，能夠進行實時的國外頻道外語聽力的理解訓練,而且能夠通過系統(tǒng)調(diào)用遠程課件，豐富教學資源。

(2)教學素材渠道：網(wǎng)絡電視系統(tǒng)建立后，利用衛(wèi)星接收各國電視節(jié)目,將其轉(zhuǎn)成數(shù)字信號通過網(wǎng)絡進行實時發(fā)送,教師和學生可以利用電腦或者電視進行觀看。系統(tǒng)能夠?qū)崟r接收漢、英、法、德、西、日、韓、阿拉伯語等多個語種的節(jié)目,可以實現(xiàn)衛(wèi)星外語、中文電視頻道在校園網(wǎng)上的播放和錄制,為學生自主學習,為教師備課和采錄播放式教學創(chuàng)造了便利的條件。網(wǎng)絡電視還具有錄制與預錄制功能,教師可以根據(jù)需要自行錄制所需視頻資料,將其作為教學資源,為學校開展多媒體教學提供了更加豐富的音視頻素材來源。

(3)外語朗讀教學：學校可以在多媒體教室中安裝英語早讀多媒體課件，通過IPTV系統(tǒng)可以進行有計劃的、統(tǒng)一的學生早讀遠程教學，有步驟地引導學生的外語閱讀，提高學生閱讀能力。

(4)娛樂功能：轉(zhuǎn)播國內(nèi)外多個有線頻道節(jié)目和國外衛(wèi)星頻道節(jié)目,滿足廣大師生的課余電視娛樂需求。

3.IPTV在大連外國語大學的應用實例

大連外國語大學的IPTV于2008年3月10日開始試播，此系統(tǒng)是大連市高校第一家技術(shù)成熟、設備完善、高品質(zhì)的 IPTV 系統(tǒng)，是全國范圍內(nèi)大規(guī)模組播協(xié)議校園網(wǎng)應用的首例；大連外國語大學IPTV系統(tǒng)在節(jié)目播出質(zhì)量、應用范圍、節(jié)目豐富性等方面處于國內(nèi)領(lǐng)先地位，較好地解決了收看電視節(jié)目的難題。

在頻道的設置上，根據(jù)多年來衛(wèi)星外語節(jié)目的積累經(jīng)驗，有側(cè)重地挑選了包括國內(nèi)上星頻道節(jié)目的30余套節(jié)目，傳送的13套外語節(jié)目包括9個語種，在選取外語類頻道的時候征詢了相關(guān)教學單位的意見，切合外語教學需求，讓廣大師生能夠及時收看語言對象國的電視節(jié)目，營造良好的外語學習語境；同時較好地解決了小語種視聽教學資料的收集問題，在各教研室即可通過授權(quán)在 PC 終端進行實時、高清晰的電視節(jié)目錄制。使節(jié)目的播出更有針對性，更好地為師生教學服務。

大連外國語大學的IPTV直播系統(tǒng)采用組播方式下載電視節(jié)目，信號穩(wěn)定且節(jié)省帶寬，千余臺電腦同時并發(fā)，也不會造成網(wǎng)絡擁堵。而且信號的傳輸質(zhì)量高，延遲不超過1秒鐘。此外，大連外國語大學還通過自辦頻道、自拍節(jié)目等方式，利用IPTV這個平臺宣傳校園文化建設。

四、IPTV應用于高校外語教學應注意的問題

1.構(gòu)建全方位資源

從目前情況來看，IPTV主要應用在節(jié)目的傳輸方面，而且大部分是外語科目的應用，在其他科目中應用較少，應用方式和領(lǐng)域有待拓展。另外，互動是IPTV的核心概念，但是在應用過程中，只有個別學校實現(xiàn)了IPTV的交互功能，還遠遠沒有充分發(fā)揮IPTV固有的優(yōu)勢。對于互動功能應用較少，還需要進一步探討研究。另外，網(wǎng)絡環(huán)境與條件、不同協(xié)議之間的通用性、有關(guān)政策法規(guī)、資源共享條件等都或多或少地影響著IPTV的拓展使用。

2.結(jié)合教學實際，因地制宜的應用

在建立網(wǎng)絡電視系統(tǒng)的時候，優(yōu)先考慮采用基于DSP技術(shù)的音視頻編碼、非PC架構(gòu)、純硬件采集與編碼壓縮的系統(tǒng)方案，因為它具有功耗低、性能穩(wěn)定、便于升級擴容等突出優(yōu)點。

網(wǎng)絡電視系統(tǒng)建立之后，如果電視線路和網(wǎng)絡線路不出現(xiàn)問題，一般運行穩(wěn)定。但是，存在一個比較突出的問題，就是錄制的格式只能是H.264，在終端需要安裝一個播放器，否則就無法觀看，造成很大不便。錄制格式最好能夠兼容MWV、Media player等常用播放形式，以方便教學和娛樂。

3.衛(wèi)星電視加密、版權(quán)和網(wǎng)絡電視收費

用于教學的節(jié)目主要來源于國外衛(wèi)星電視節(jié)目，但有些頻道是加密的，根本無法轉(zhuǎn)播，這就限制了IPTV視頻點播功能的實現(xiàn)。此外，在轉(zhuǎn)播某套節(jié)目之前還要考慮到節(jié)目的版權(quán)和收費問題。

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[4]李孟庭.IPTV網(wǎng)絡電視在高校中的組建[EB/OL].http:// www.ccedu.com.cn/Article/ShowInfo.asp?ID=2955/2008-04-11

Abstract:As the starting point to the concept of IPTV, technical characteristics, key technology and system frame in the paper, to discuss the on campus network based on the IPTV foreign language teaching in universities in the application of strengths and needs attention.

Key words:universities；IPTV； foreign language teacthing

To construct the foreign language teaching IPTV of based on campus network

Meng Xianxiang, Wang Jian
Liaoning normal university, Dalian，116081,China

2009-08-31

孟憲翔，在讀碩士生。