英語輔助教學VOD技術探究

高 堅

(成都學院 四川成都 610106)

英語輔助教學VOD技術探究

高 堅

(成都學院 四川成都 610106)

英語電化教育引入VOD技術，能將英語輔助教學中聲像信息的傳播過渡到互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡數(shù)字化視頻傳播，這是網(wǎng)絡環(huán)境下英語教學現(xiàn)代化輔助手段的科學發(fā)現(xiàn)和技術革新，因此探討英語輔助教學VOD技術的實施具有積極意義。

英語電化教學；VOD技術；實施方案

英語電化教育手段隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)現(xiàn)、發(fā)展和進步而逐步前進和完善，英語電化教育手段主要分為有聲無像、有像無聲和以后的聲像一體化三大類。有像無聲教育手段主要是幻燈投影教學法，適用于課堂輔助教學。隨著現(xiàn)代科學技術的進步和新材料的運用，一系列新興的聲像一體化電化教育手段得到應用，其中主要是電視教學法，以及和電視教學法相結合的VCD、DVD教學。由于互聯(lián)網(wǎng)技術的應用和普及，一些全新的電化教育手段被引入英語輔助教學，使諸如多媒體網(wǎng)絡學校、虛擬課堂等遠程教育手段得以實現(xiàn)。本文研究VOD(Video On Demand)技術英語輔助教學的問題。

一、英語輔助教學VOD技術的意義

流媒體VOD技術，是通過互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡將音頻、視頻等信息進行同步實時傳輸，以實現(xiàn)聲像點播、多媒體互動的應用服務模式，又稱為交互式視頻點播系統(tǒng)。這種技術不同于傳統(tǒng)的電視信息只是將電視機和電視臺、傳輸光纖、錄像機、VCD、DVD相結合的工作模式，克服了該種工作模式只能播放預錄節(jié)目的單向信息傳輸方式，將互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡與電視有機結合起來，使網(wǎng)絡聲像信息具有按需隨意點播、暫停、重復、倒退、快進、快退等功能，是集網(wǎng)絡、影視等聲像動態(tài)和靜態(tài)信息為一體的遠程交互式多媒體應用服務系統(tǒng)。

在互聯(lián)網(wǎng)上傳輸信息，目前有下載和流式兩種傳輸途徑和方式。有互聯(lián)網(wǎng)以來，由于A/V文件較大，受到帶寬的諸多限制，下載傳輸文件需較長時間，少的數(shù)分鐘，多則數(shù)小時，使計算機用戶的教學和其他活動受到很大限制。流媒體技術在播放音頻、視頻或其他多媒體信息前，并不需要下載整個文件，只是將部分文件存入內存，剩余部分將在后臺從服務器繼續(xù)下載。文件信息數(shù)據(jù)流隨時傳輸，隨時播放，流媒體技術的關鍵就是流式傳輸。流式傳輸?shù)奶攸c就是服務器將聲像、動畫等時基媒體信息，向計算機用戶連續(xù)、實時傳輸，不僅延時成十倍、百倍縮短，而且不需太大緩存容量。流式傳輸避免了文件下載必須等待整個文件全部下載完才能瀏覽利用的缺點，為英語教學現(xiàn)代化輔助教學手段開辟了新的途徑。

VOD技術打破了傳統(tǒng)的電視教學法只是將電視機(或顯示器)與錄像機、VCD、DVD相結合工作模式的局限，克服了傳統(tǒng)教學法只能播放預錄節(jié)目磁帶和光盤的單向信息傳輸方式的局限，下載文件時也不需長時間等待。VOD系統(tǒng)將壓縮處理后的聲像和視頻信息用流媒體技術將其暫存服務器，通過互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡對其進行無縫接實時傳輸，整個教學過程不需要對輸出終端設備等輔助教學器材進行機械使用和操作，均采用電腦和網(wǎng)絡管理軟件實現(xiàn)。這項技術的實施，對降低教學成本，提升英語輔助教學及其他現(xiàn)代化教育手段，都有劃時代的意義。

第一，可最大限度利用聲像和視頻資源，節(jié)約教學經(jīng)費和成本。VOD系統(tǒng)采用數(shù)字存儲壓縮技術，教學過程不用直接使用錄音磁帶及VCD、DVD光盤，無論是課堂教學還是個體自修都是直接在終端設備上進行，這就避免了教學過程中對錄音磁帶及VCD、DVD光盤及其他承載設備的人為污損和重復補充，保證了教學活動的可持續(xù)性。

第二，可降低管理成本，提高工作效率。在英語電化教學各個環(huán)節(jié)中，無論采用何種教學方式，師生都可以根據(jù)教學內容和教學環(huán)節(jié)的需要，利用VOD系統(tǒng)終端設備，讓下載和播放同步進行自助式點播擷取，既無需等待下載，也無需倉儲設備和專人輪值維護，可以實現(xiàn)全自動化管理。VOD技術的使用，既降低了管理成本，又提高了工作效率。

第三，可為英語教學提供多種服務方式。該項技術突破了傳統(tǒng)的英語電化輔助教學手段只能單向傳輸?shù)娜毕?，不僅適用于課堂教學、學術講座等客戶端被動接受信息的傳統(tǒng)“廣播”式教學，而且還能利用多媒體教室進行服務終端向服務器主動請求單獨的“點播式”服務。教學活動能根據(jù)教學需要，對節(jié)目實施播放、停止、回放操作，也能對聲像和視頻節(jié)目進行檢索和選擇。

二、VOD系統(tǒng)的構成要素及其注意事項

VOD操作系統(tǒng)按英語教學需要，應選擇安裝具有較強穩(wěn)定性、較強防病毒性、能跨平臺訪問的操作系統(tǒng)。目前國內普遍采用的VOD操作系統(tǒng)為Windows 2003 Server、Linux、Unix等類型，其中Linux系統(tǒng)因其具有多進程、多用戶機制，并支持較大并發(fā)數(shù)，逐漸成為該系統(tǒng)的主要操作系統(tǒng)。

(一)存儲設備。因該系統(tǒng)要處理巨大的聲像、視頻及其他信息，所以需要配置大容量的磁盤陣列等存儲設備。目前普遍采用的節(jié)目存儲主流設備為RAID技術，如果從數(shù)據(jù)的高速傳播以及數(shù)據(jù)損壞時的在線修復等功能綜合考慮，則應采用RAID5或RAID6技術更為得當。

(二)聲像、視頻服務器。該服務器大多采用計算機專用的CPU硬件配置，用于音頻及視頻的存儲、傳輸、讀取，處理教學活動中的點播服務。由于信息處理量大，為了達到CPU服務器存儲空間具有較好容錯性，要求CPU服務器采用高速大容量硬盤，保證系統(tǒng)穩(wěn)定持續(xù)輸出音頻視頻流。

(三)系統(tǒng)管理服務器。該服務器功能主要是協(xié)調并控制一系列流媒體服務器正常運行，發(fā)布流媒體數(shù)據(jù)的編碼類型、目錄信息等有關系統(tǒng)節(jié)目播出信息，給客戶端提供用戶身份驗證、注冊、信息檢索等服務。

(四)終端設備。VOD系統(tǒng)客戶終端需按教學規(guī)?；虬寮壢藬?shù)，配置與之相適應的視頻終端(電視或顯示器)和與視頻終端同樣數(shù)量的機頂盒。為了強化終端的服務功能，強調終端操作友好、便捷，要求播放視頻圖像時，能控制視頻的循環(huán)、隨機、前進、后退、暫停，并能隨意拉動圖像大小和定位。要求點播窗口簡潔友好，無電腦專業(yè)知識也能通過鼠標順利操作，充分體現(xiàn)系統(tǒng)的人性化服務功能。

(五)節(jié)目編輯。所謂節(jié)目編輯是對有形的教學磁帶、錄像帶、光盤或網(wǎng)上下載的聲像、視頻資料等數(shù)字資源進行增刪、壓縮編碼、轉換格式并對其合并、剪輯、配字幕、發(fā)布等工作流程。節(jié)目編輯的內容含片名、主講、導演、語種、內容介紹、配音、字幕、編號、發(fā)布時間、播放所需時間、集數(shù)、海報、封面、分類信息等。

(六)工作管理程序。為了能在服務器上對用戶實現(xiàn)有效管理，需要安裝服務器端程序和客戶端程序。通過服務器端程序可進行應用管理、用戶管理、計費管理、節(jié)目管理以及實時監(jiān)控。通過客戶端程序實現(xiàn)節(jié)目搜索、節(jié)目點播，用戶的認證、登錄等用戶服務，以及資源共享等功能。另外，由于流媒體技術采用互聯(lián)網(wǎng)絡實現(xiàn)信息傳播，對網(wǎng)絡帶寬也有特殊要求，也需遵守流媒體傳輸協(xié)議。

三、VOD技術的實施方案及具體步驟

構建VOD系統(tǒng)，先要從英語教學的實際出發(fā)，充分考慮教學規(guī)模、教學類型、經(jīng)費來源、技術配置及預埋光纖品類和網(wǎng)絡帶寬等硬件設施的均衡配置，再決定系統(tǒng)的存儲方式和傳輸途徑，最后決定系統(tǒng)的實施方案。

(一)流式(Stream)傳輸方案。所謂“流式”，即邊傳輸邊播放聲像、視頻信息資料的傳輸方案。它通過特殊的專用軟件(如Heli Producer Plus 9或Windows Media 9等編碼器)將龐大的聲像、視頻信息數(shù)據(jù)流壓縮編碼，處理為壓縮包，由服務器向教學點播用戶實時快速連續(xù)傳送，滿足用戶不用等待下載即可使用聲像、視頻信息文件的需要。該技術具有時序性、實時性、連續(xù)性，為用戶節(jié)約了大量存儲空間?！傲魇健敝髁饕纛l、視頻格式大體有RA、RM、MAV、ASF等形式。為了達到最佳視聽、跟讀等教學效果，需要將各種流媒體存儲播放格式交互轉換。如多媒體文件后綴為DAT、VOB，則需用專用軟件轉錄成MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、GIF、RM等格式，再將其用編碼軟件壓縮為ASF、RM、WMV、RMVB流媒體格式。也可用“豪杰超級解霸3000”自帶Mpg4Make軟件將MPEG轉換為AVI格式。另也可用Windows Media 9.0編碼器將MPEG、AVI、MPG等格式文件，壓縮編碼為WMV、ASF、WMA幾種格式。

(二)共享方式進行音頻、視頻傳播。這種傳輸方式主要針對VCD、DVD等以數(shù)字形式存儲的激光光盤，可以直接拷貝復制光盤至磁盤陣列，實現(xiàn)信息傳輸。如要以其他模擬存儲設備如LD盤、盒式錄像帶等實現(xiàn)傳輸，則需對該類存儲設備用專用軟件壓縮為VCD、DVD式的數(shù)字文件格式，MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等均屬此類模擬存儲設備。為了方便教學，易于檢索教學節(jié)目，可在磁盤陣列中的邏輯分區(qū)建立只讀性的樹形目錄，并在各用戶端分區(qū)建立映射。教師可根據(jù)需要直接檢索，自助點播。用共享方式實現(xiàn)信息傳輸，可在用戶終端安裝“豪杰超級解霸3000”或Windows系統(tǒng)自帶Windows Media Player等播放器實現(xiàn)。

(三)利用下載方案傳輸信息。由于該方式簡單直接，無需其他輔助手段，因此是目前VOD系統(tǒng)采用最多的首選方案。該方案將視頻、音頻等教學信息通過互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡傳輸并存儲在用戶終端，以供其點擊選用。下載方式傳輸聲像信息量較大，需要較大存儲空間及較長下載時間，且下載和播放不能同時進行。在互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡流量較集中的擁擠時段，對時效性要求較高的集中課堂教學和學術講座適用性較差。實踐證明，網(wǎng)絡帶寬、硬盤吞吐量、視頻服務器的網(wǎng)卡等無不影響VOD系統(tǒng)的服務質量。傳輸文件的數(shù)據(jù)流越大，給網(wǎng)絡的壓力越大，并對網(wǎng)絡傳輸?shù)男视兄苯佑绊?。VOD系統(tǒng)的信息點播并發(fā)數(shù)是評價系統(tǒng)的重要參數(shù)，硬盤輸出數(shù)據(jù)信息流時，要求有較大吞吐量和較高穩(wěn)定性。不然，用戶使用時即會出現(xiàn)視頻延時和停頓，嚴重影響使用效果。就現(xiàn)在該系統(tǒng)采用的主流硬盤SCSI、IDE相較，SCSI由于具有比IDE硬盤大得多的內存容量，所以具有非常明顯的優(yōu)勢。如果單塊的SCSI采用了RAID5技術，不但硬盤吞吐量得到較大提高，且硬盤具有自動修復功能。因此，具有較大數(shù)據(jù)吞吐量硬盤才能滿足VOD系統(tǒng)需求。另外，關于視頻服務器網(wǎng)卡測算，1000Mbps網(wǎng)卡網(wǎng)絡利用率50%-60%，視頻服務器可根據(jù)具體情況，配置1-2塊1000Mbps網(wǎng)卡。

總之，本文只是對英語電化輔助教學引入流媒體技術的可行性及必要性作了一般理論性探討，真正的具體實施，還要根據(jù)不同的辦學主體、辦學條件、經(jīng)濟承載能力等因素綜合考察，無論是聘請專業(yè)公司還是自身專業(yè)技術人員操作，都要作更深入的調查研究。隨著現(xiàn)代科學技術的深入發(fā)展和新材料的應用，以及互聯(lián)網(wǎng)技術的廣泛應用，基于流媒體技術的多媒體網(wǎng)絡大學、虛擬課堂、遠程教育等英語教學輔助手段也會步入全新的領域和空間。

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(責任編輯：李文富)

Study on the Application of VOD as English CAI Means

Gao Jian

(Chengdu University, Chengdu, Sichuan, 610106, China)

The introduction of VOD technology into English audio-visual education can realize the transition of audio-video data in the English CAI program into the digital video network on the Internet,which is the scientific discovery and technological innovation for modern English CAI means under the network environment;therefore,it is of positive significance to discuss the implementation of VOD technology in English CAI programs.

English audio-visual education;VOD technology;implementation scheme

2014-01-13

高 堅(1961—)，男，成都學院(成都大學)外國語學院主任科員。研究方向：教學軟硬件開發(fā)管理。

G647.6

B

1674-6120(2014)09-0089-03