流媒體技術(shù)在校園中的應(yīng)用

劉武

摘要：隨著多媒體技術(shù)在校園教學(xué)應(yīng)用中的不斷深入，簡(jiǎn)單的演示文稿教學(xué)方式已不能適應(yīng)校園教學(xué)任務(wù)的需求。如何突破固有框架，借鑒其他技術(shù)手段搭建更實(shí)用、更便捷的教學(xué)系統(tǒng)，已成為校園教育改革的首要任務(wù)。而流媒體技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)異步傳輸技術(shù)的發(fā)展，為科技整合教育資源提供了一個(gè)方向。本文闡述了流媒體技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及其在校園中的應(yīng)用。同時(shí)，為了使流媒體技術(shù)與校園網(wǎng)更好地結(jié)合，本文對(duì)校園網(wǎng)提出了具體的要求。

關(guān)鍵詞：流媒體技術(shù)；教學(xué)；校園網(wǎng)；交互教學(xué)

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 論文編號(hào)：1674-2117（2016）05-0086-02

流媒體技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

流媒體技術(shù)是把連續(xù)的影像和聲音信息經(jīng)過(guò)壓縮處理后放到網(wǎng)站的服務(wù)器上，讓用戶邊下載邊觀看、收聽，而無(wú)需等整個(gè)壓縮文件下載到自己的機(jī)器上才可以觀看的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。它具有傳輸速度高、數(shù)據(jù)同步、穩(wěn)定性高等特性，是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)音頻和視頻傳輸?shù)淖罴逊绞?。相?duì)于傳統(tǒng)的音視頻技術(shù)，它具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。

1.快速的數(shù)據(jù)存取

網(wǎng)絡(luò)媒體技術(shù)完全兼容的文件傳輸模式，能夠直接實(shí)現(xiàn)素材到磁盤上的上載（采集）、編輯或播出，從而使本地或遠(yuǎn)程的用戶迅速地采集、編輯、播出、瀏覽音視頻素材。這樣，媒體資產(chǎn)能夠迅速地被編輯節(jié)點(diǎn)應(yīng)用。

2.發(fā)布、發(fā)行工作流程便捷

發(fā)布音視頻作品的傳統(tǒng)方式通常需要親自遞交媒體介質(zhì)，如錄像帶、光盤等，且由于各種素材載體的不兼容性，給傳輸和交流帶來(lái)了一定的困難。而局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù)，可以創(chuàng)建虛擬的設(shè)備環(huán)境，實(shí)現(xiàn)不同地域之間素材的上載、編輯和播出，改變了傳統(tǒng)的音視頻設(shè)備受物理或地理?xiàng)l件限制的狀況。

3.海量的硬盤存儲(chǔ)技術(shù)

隨著磁盤或光盤的硬盤攝像機(jī)趨于成熟，用戶將不以傳統(tǒng)的錄像帶作為音視頻信號(hào)的存儲(chǔ)載體，而是將音視頻作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，或者選擇任何文件格式的存儲(chǔ)方式，如DVD盤片、移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備、長(zhǎng)期的離線硬盤存儲(chǔ)等，這樣存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量大，即使多次使用也不會(huì)降低信號(hào)質(zhì)量，避免了模擬信號(hào)復(fù)制后衰減的弊端。

流媒體技術(shù)在校園中的應(yīng)用

1.微課點(diǎn)播

隨著多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)程教育規(guī)模也得到了快速的發(fā)展。微課點(diǎn)播是遠(yuǎn)程教育的主要形式。它可以將教師的講課內(nèi)容用攝像機(jī)拍攝下來(lái)，隨后采集進(jìn)計(jì)算機(jī)進(jìn)行編輯；也可以將教材的相關(guān)文字內(nèi)容輸入計(jì)算機(jī)，并適當(dāng)?shù)丶尤雸D形、圖像、動(dòng)畫等；還可以搜集和微課相關(guān)的音視頻素材，并轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)文件格式，用Authorware、PowerPoint等多媒體集成工具將其與講課錄像、教材文本、動(dòng)畫素材等集成到一起，制作出表現(xiàn)力豐富的多媒體課件，然后轉(zhuǎn)換成流媒體格式文件放到視頻服務(wù)器上，最后集成到網(wǎng)站里發(fā)布出去，這樣就實(shí)現(xiàn)了微課點(diǎn)播功能。遠(yuǎn)程教育如果需要對(duì)學(xué)生收費(fèi)，還可以加上身份認(rèn)證、計(jì)費(fèi)等功能。

2.交互教學(xué)

隨著教育教學(xué)的改革，學(xué)生可以更加自由地選擇教師，這樣聽名師授課的學(xué)生就會(huì)很多，即使是很大的教室也可能容納不下，而流媒體技術(shù)則能很好地解決這一問(wèn)題。教師將一臺(tái)攝像機(jī)放在自己授課的教室里，錄制下自己的授課過(guò)程，并將其實(shí)時(shí)地傳輸?shù)揭曨l編碼機(jī)，再經(jīng)過(guò)采集卡的采集、編碼后上傳到視頻服務(wù)器，接著由視頻服務(wù)器實(shí)時(shí)發(fā)布到終端計(jì)算機(jī)，最后利用投影儀將授課過(guò)程實(shí)時(shí)地播放出來(lái)，供其他教師、學(xué)生交流、學(xué)習(xí)。

3.電視直播

學(xué)生宿舍里的電視機(jī)雖少，但計(jì)算機(jī)很普遍。為了能了解更多的信息，豐富業(yè)余生活，學(xué)生會(huì)在校園網(wǎng)上轉(zhuǎn)播電視節(jié)目。即利用電視卡接收電視信號(hào)，然后輸出到視頻采集卡，接著經(jīng)過(guò)采集、編碼上傳到視頻服務(wù)器，最后集成到網(wǎng)站里，進(jìn)行實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)播。

4.遠(yuǎn)程監(jiān)控

實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)有助于管理學(xué)生工作、增強(qiáng)校園的安全性。如果使用同軸電纜傳輸模擬視頻信號(hào)，超過(guò)幾百米便需要放大中繼，在距離上會(huì)受到限制。另外，常規(guī)系統(tǒng)在一路同軸電纜上只能傳輸單一視頻信號(hào)，傳輸控制信號(hào)和語(yǔ)音需要單獨(dú)敷設(shè)電纜，而網(wǎng)絡(luò)媒體技術(shù)能夠很好地解決這個(gè)問(wèn)題。由于視頻傳輸編解碼器能同時(shí)處理同一傳輸數(shù)據(jù)流中的圖像、聲音和數(shù)據(jù)信號(hào)，因此，在監(jiān)控系統(tǒng)中可用一條線路同時(shí)傳輸現(xiàn)場(chǎng)的圖像、聲音和控制信號(hào)。在校園內(nèi)適當(dāng)?shù)奈恢貌贾靡恍z像機(jī)，將幾臺(tái)攝像機(jī)編為一組，連接到視頻編碼機(jī)上，采集編碼后上傳到計(jì)算機(jī)監(jiān)控中心，從而監(jiān)控整個(gè)校園。

5.視頻會(huì)議

在IP網(wǎng)上的視頻會(huì)議系統(tǒng)相對(duì)于基于硬件的傳統(tǒng)視頻會(huì)議系統(tǒng)，具有成本低、使用方便靈活的優(yōu)勢(shì)。由于視頻會(huì)議對(duì)實(shí)時(shí)性的要求較高，所以在一個(gè)視頻會(huì)議中，各個(gè)會(huì)議點(diǎn)用音視頻采集設(shè)備得到的多媒體內(nèi)容信息，經(jīng)過(guò)數(shù)字化壓縮后形成的數(shù)據(jù)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)直接在各個(gè)會(huì)議點(diǎn)之間組播，或傳到多點(diǎn)處理器經(jīng)過(guò)合成或轉(zhuǎn)換后再向各個(gè)與會(huì)點(diǎn)組播，大大提高了會(huì)議的實(shí)時(shí)性。教育網(wǎng)充足的網(wǎng)絡(luò)帶寬，更為視頻會(huì)議的有效實(shí)施提供了充足的條件。

流媒體技術(shù)對(duì)校園網(wǎng)的要求

為了使音視頻技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更好地結(jié)合，校園網(wǎng)應(yīng)具備以下特點(diǎn)：

1.方便快捷的媒體資產(chǎn)管理和大容量的多媒體信息存儲(chǔ)

在教學(xué)活動(dòng)中，由于大量的音視頻素材需要進(jìn)行分類管理、查詢、瀏覽和投入使用，所以必須建立媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)和多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)來(lái)存儲(chǔ)和管理各種多媒體教學(xué)信息，可采用超大容量存儲(chǔ)介質(zhì)來(lái)保存和處理數(shù)據(jù)，采用移動(dòng)介質(zhì)來(lái)保存外部數(shù)據(jù)，并通過(guò)光盤塔來(lái)讀取。

2.高速度的數(shù)據(jù)流量傳輸

采用高速以太網(wǎng)、光纖建立校園網(wǎng)絡(luò)，千兆水平布線系統(tǒng)加上10G光纜主干系統(tǒng)是當(dāng)前比較理想的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為核心技術(shù)來(lái)集成音視頻處理領(lǐng)域，將上載端口、編輯工作站、數(shù)據(jù)服務(wù)器、高速緩存設(shè)備、播出端口、代理素材工作站、音視頻工作站等傳統(tǒng)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，除了上載和輸出使用標(biāo)準(zhǔn)的傳統(tǒng)音視頻模式外，其他環(huán)節(jié)的處理都使用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。所有這些操作應(yīng)在同一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備上來(lái)完成，其間沒(méi)有文件的傳輸過(guò)程。

3.方便高效的信息管理和檢索

建立教學(xué)信息資源管理中心，進(jìn)行各種教學(xué)信息的搜集、組織和管理工作。校園網(wǎng)絡(luò)中心應(yīng)設(shè)有非線性編輯工作站，通過(guò)專門的輸入端口，將素材保存在素材庫(kù)中，供相關(guān)教師瀏覽查詢，并進(jìn)行網(wǎng)上點(diǎn)播。專業(yè)人員也能通過(guò)對(duì)素材的編輯和實(shí)時(shí)處理，將已完成的節(jié)目素材直接轉(zhuǎn)換為流媒體格式文件，以便在線輸出。