流媒體課程架構(gòu)：多媒體專業(yè)柔性課程開發(fā)

張垚 張?zhí)煨? 蔣思寧

摘 要：新媒體時(shí)代，伴隨互聯(lián)網(wǎng)及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)底層技術(shù)不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)帶寬不斷提升。人們對(duì)多媒體，3尤其是音視頻產(chǎn)品的播放質(zhì)量要求越來(lái)越高。作為將普通的多媒體（音、視頻）文件，經(jīng)過(guò)特殊編碼，使其成為在網(wǎng)絡(luò)中使用流式傳輸?shù)倪B續(xù)時(shí)基媒體，以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)上邊下載邊播放的播放方式的傳播技術(shù)，流媒體正處于蓬勃發(fā)展的階段。為滿足職業(yè)教育的經(jīng)典型原則和前瞻性原則，并符合柔性教學(xué)模式對(duì)復(fù)合應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，嘗試開發(fā)流媒體課程架構(gòu)，滿足多媒體專業(yè)學(xué)生在技術(shù)不斷發(fā)展的前提下，適應(yīng)未來(lái)的能力變化需求。

關(guān)鍵詞：流媒體 柔性課程

一、什么是流媒體

流媒體技術(shù)起源于20世紀(jì)90年代（窄帶互聯(lián)網(wǎng)時(shí)期）：1994年，Progressive Networks公司（Real Networks公司前身）成立，并于1995年推出了第一款遠(yuǎn)程信息溝通軟件：Real Audio，自此拉開了流媒體技術(shù)發(fā)展的序幕。

所謂流媒體就是將普通的多媒體（音、視頻）文件，經(jīng)過(guò)特殊的編碼，使其成為在網(wǎng)絡(luò)中使用流式傳輸?shù)倪B續(xù)時(shí)基媒體，以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)上邊下載邊播放的播放方式。此基本概念決定了流媒體技術(shù)的核心領(lǐng)域，即：多媒體文件編碼技術(shù)、流媒體文件傳輸技術(shù)和流媒體文件解碼技術(shù)。并在此之基礎(chǔ)上發(fā)展了流媒體資產(chǎn)管理、知識(shí)版權(quán)保護(hù)等一系列衍生技術(shù)。

相對(duì)于傳統(tǒng)的先下載再播放的音視頻文件獲取方式，流媒體具備如下優(yōu)點(diǎn)：1.啟動(dòng)時(shí)延大幅縮短;2.節(jié)省本地存儲(chǔ)空間;3.實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)音視頻文件實(shí)時(shí)傳輸。但是，流媒體文件質(zhì)量受網(wǎng)絡(luò)傳輸環(huán)境制約，在窄帶互聯(lián)網(wǎng)時(shí)期，存在視頻分辨率低、幀速率不高、聲音嘈雜等缺點(diǎn)，因此并未得到很好的發(fā)展和普及。

二、寬帶互聯(lián)網(wǎng)時(shí)期的流媒體技術(shù)

伴隨網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)的不斷完善和寬帶井噴式的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)用戶不再滿足于傳統(tǒng)的以文字和圖片為主要媒介的互聯(lián)網(wǎng)信息傳輸，對(duì)集合音頻、視頻等多渠道媒體介質(zhì)的綜合性信息的需求日趨提升。另?yè)?jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，約78.5%的網(wǎng)絡(luò)用戶以互聯(lián)網(wǎng)作為信息獲取的主要渠道，網(wǎng)絡(luò)音樂(lè)和網(wǎng)絡(luò)視頻的使用群體更是分別占到網(wǎng)絡(luò)用戶的83.7%和67.7%，互聯(lián)網(wǎng)作為新興媒體，具備傳統(tǒng)媒體無(wú)法比擬的互動(dòng)性、靈活性，時(shí)效性，大有取而代之之勢(shì)。在此背景下，流媒體技術(shù)為網(wǎng)絡(luò)多媒體傳輸提供了新的解決方案。近年，優(yōu)庫(kù)、土豆、新浪播客等一大批國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的視訊網(wǎng)站涌現(xiàn);pps、pplive等網(wǎng)絡(luò)電視軟件持續(xù)升溫;傳統(tǒng)電視媒體紛紛推出在線直播、點(diǎn)播系統(tǒng)，分享大量媒體資源;移動(dòng)通信4g網(wǎng)絡(luò)商用，手機(jī)電視牌照發(fā)放;都預(yù)示著流媒體技術(shù)即將進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期。

流媒體技術(shù)的基礎(chǔ)是信息壓縮理論，雖然音視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展一直趨向于低碼率、高質(zhì)量，但其仍和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)帶寬間存在較大差異，造成了現(xiàn)階段流媒體文件質(zhì)量尚無(wú)法和傳統(tǒng)廣播電視媒體相提并論，這也是影響流媒體普及的最大問(wèn)題，但伴隨H.264/MPEG4-AVC、WMV9/VC-1等編碼標(biāo)準(zhǔn)的推出，使用流媒體技術(shù)平臺(tái)提供標(biāo)清甚至高清視頻已經(jīng)成為可能，同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)持續(xù)發(fā)展，傳輸碼率與網(wǎng)絡(luò)帶寬間的差異不斷減小，可以預(yù)見，流媒體必將取代傳統(tǒng)廣播電視媒體成為未來(lái)音視頻信息傳輸?shù)暮诵摹?/p>

三、流媒體技術(shù)與職業(yè)教育

職業(yè)教育的核心是技能學(xué)習(xí)，但在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，技術(shù)革新速度很快，如何保證學(xué)生即學(xué)即用？為解決這個(gè)問(wèn)題，計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的課程設(shè)置必須滿足兩個(gè)原則：1.經(jīng)典性原則;2.前瞻性原則。某一課程教學(xué)的核心任務(wù)之一就是發(fā)展學(xué)生的再學(xué)習(xí)能力，以維持其在此技術(shù)領(lǐng)域的生存時(shí)間，而發(fā)展其學(xué)習(xí)能力的基礎(chǔ)就是掌握此領(lǐng)域中的核心理論知識(shí)。這就要求開設(shè)某一門課程的前提是此技術(shù)領(lǐng)域中是否存在成熟、完備的理論支撐，這就是經(jīng)典型原則。教學(xué)和就業(yè)相比存在滯后性， 特別是在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中，這種滯后性尤為明顯，如何保證學(xué)生所學(xué)的恰恰是市場(chǎng)所需要的？這就要求在開設(shè)課程之前對(duì)此技術(shù)的發(fā)展有一個(gè)預(yù)判，這種預(yù)判是基于技術(shù)和商業(yè)兩方面的，技術(shù)性預(yù)判要求明確的技術(shù)發(fā)展方向作支持;商業(yè)性預(yù)判要求可預(yù)見的市場(chǎng)需求作支持。

流媒體作為新興的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)，恰恰滿足這兩方面原則。首先，流媒體技術(shù)具備成熟的信息壓縮理論和網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)作為基本理論支撐;其次，新一代編碼標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，指明了流媒體編碼技術(shù)的發(fā)展方向，同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)視訊應(yīng)用的蓬勃發(fā)展預(yù)見了其可觀的商業(yè)市場(chǎng)。因此，在職業(yè)院校中開展流媒體技術(shù)相關(guān)課程恰逢其時(shí)。

四、流媒體技術(shù)柔性課程架構(gòu)

本門課程作為專業(yè)基礎(chǔ)課，為滿足柔性課程“穩(wěn)定和變化”的要求，采用模塊化課程架構(gòu)。課程計(jì)劃72學(xué)時(shí)，由圖像壓縮和編碼技術(shù)概述、音視頻格式轉(zhuǎn)換和流媒體服務(wù)平臺(tái)搭建三個(gè)模塊組成，課程目的是使學(xué)生理解常見音視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)及其壓縮原理，熟練掌握音視頻格式轉(zhuǎn)換，掌握現(xiàn)階段主流流媒體服務(wù)平臺(tái)搭建，熟悉第三方流媒體設(shè)備應(yīng)用。課程前期知識(shí)儲(chǔ)備為網(wǎng)絡(luò)傳輸基礎(chǔ)，要求學(xué)生熟悉網(wǎng)絡(luò)傳輸機(jī)制和數(shù)據(jù)包、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等基本概念。課程結(jié)構(gòu)圖如下：

模塊一：圖像壓縮和編碼技術(shù)概述

圖像壓縮和編碼技術(shù)概述作為本門課程的理論支撐，在本門課程中起核心指導(dǎo)作用，后續(xù)應(yīng)用課程皆圍繞此核心展開，旨在幫助學(xué)生對(duì)此部分理論知識(shí)深化認(rèn)識(shí)。本模塊由如下子課題構(gòu)成：圖形圖像壓縮基礎(chǔ)，MPEG、H.26x系列標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用和新時(shí)期編碼技術(shù)。

在圖形圖像壓縮基礎(chǔ)子課題中，將對(duì)圖形圖像壓縮原理及技術(shù)作詳細(xì)闡述，使學(xué)生了解圖形圖像壓縮過(guò)程中如：運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償、運(yùn)動(dòng)向量、變換、量化、熵編碼等基本概念和相關(guān)技術(shù)，熟悉壓縮過(guò)程的相應(yīng)流程。

MPEG、H.26x系列標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用子課題以MPEG、H.26x系列標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展、作用及其應(yīng)用作為主要內(nèi)容，使學(xué)生了解視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，熟悉圖形圖像壓縮原理在視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)中的應(yīng)用，及視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用和影響。

新時(shí)期編碼技術(shù)子課題作為本模塊的重點(diǎn)，將以H.264 /MPEG4-AVC、RealVIideo 10和WMV-9的原理和應(yīng)用作為主要內(nèi)容，使學(xué)生熟悉各種主流編碼器、編碼標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用及對(duì)應(yīng)的音視頻文件封裝方式和壓縮效果。

模塊二：音視頻格式轉(zhuǎn)換

音視頻格式轉(zhuǎn)換模塊旨在幫助學(xué)生通過(guò)軟件的應(yīng)用，對(duì)音視頻文件在不同標(biāo)準(zhǔn)、不同格式間相互轉(zhuǎn)換中，加深對(duì)圖像壓縮和編碼技術(shù)的理解，同時(shí)熟練掌握MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)視頻文件、Real平臺(tái)視頻文件、Windows平臺(tái)視頻文件和Flash平臺(tái)視頻文件的壓制。本模塊由：制作DVDRip、Real平臺(tái)視頻文件制作、Windows平臺(tái)視頻文件制作和Flash平臺(tái)視頻文件制作四個(gè)子課題組成。

在制作DVDRip子課題中，通過(guò)對(duì)DVD的壓制，使學(xué)生熟練掌握MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)視頻文件到MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)視頻文件的轉(zhuǎn)換，同時(shí)加深對(duì)MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)及滿足其標(biāo)準(zhǔn)的編碼器和多種音視頻文件封裝方式的理解。

在Real平臺(tái)視頻文件制作子課題中，通過(guò)制作Real平臺(tái)的流媒體文件，使學(xué)生熟練掌握Real平臺(tái)編碼工具的使用，理解網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對(duì)視頻碼率的影響，同時(shí)加深對(duì)RealVideo編碼器的理解。

在Windows平臺(tái)視頻文件制作子課題中，通過(guò)制作Windows平臺(tái)的流媒體文件，使學(xué)生熟練掌握Windows平臺(tái)編碼工具的使用，同時(shí)加深對(duì)WMV編碼器和視頻碼率的理解。

在Flash平臺(tái)視頻文件制作子課題中，通過(guò)制作Flash平臺(tái)的流媒體文件，使學(xué)生熟練掌握Flash平臺(tái)編碼工具的使用，同時(shí)加深對(duì)FLV編碼器和視頻碼率的理解。

模塊三：流媒體服務(wù)平臺(tái)搭建

流媒體服務(wù)平臺(tái)搭建模塊通過(guò)對(duì)在主流流媒體平臺(tái)中多種服務(wù)的配置搭建，使學(xué)生熟練掌握各種流媒體平臺(tái)的基本應(yīng)用。本模塊由視頻點(diǎn)播服務(wù)搭建、視頻直播服務(wù)搭建、視頻會(huì)議服務(wù)搭建、網(wǎng)絡(luò)電視服務(wù)搭建四個(gè)實(shí)訓(xùn)課題組成。

在視頻點(diǎn)播服務(wù)搭建實(shí)訓(xùn)課題中，將分別在Real平臺(tái)、Windows平臺(tái)、Flash平臺(tái)實(shí)現(xiàn)視頻點(diǎn)播服務(wù)，使學(xué)生掌握在視頻點(diǎn)播服務(wù)中，各平臺(tái)編碼器、服務(wù)器、解碼器及相關(guān)第三方軟件或硬件的相應(yīng)設(shè)置、熟悉各部分協(xié)同工作過(guò)程，同時(shí)掌握在視頻點(diǎn)播服務(wù)中各流媒體平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的評(píng)估、測(cè)試及調(diào)試。

在視頻直播服務(wù)搭建實(shí)訓(xùn)課題中，將分別在Real平臺(tái)、Windows平臺(tái)、Flash平臺(tái)實(shí)現(xiàn)視頻直播服務(wù)，使學(xué)生掌握在視頻直播服務(wù)中，各平臺(tái)編碼器、服務(wù)器、解碼器及音視頻采集設(shè)備的相應(yīng)設(shè)置、熟悉各部分協(xié)同工作過(guò)程，同時(shí)掌握在視頻直播服務(wù)中各流媒體平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的評(píng)估、測(cè)試及調(diào)試。

在視頻會(huì)議服務(wù)搭建實(shí)訓(xùn)課題中，將分別在Real平臺(tái)、Windows平臺(tái)、Flash平臺(tái)實(shí)現(xiàn)視頻會(huì)議服務(wù)，使學(xué)生掌握在視頻會(huì)議服務(wù)中，各平臺(tái)編碼器、服務(wù)器、解碼器及第三方視頻會(huì)議軟件、音視頻采集設(shè)備的相應(yīng)設(shè)置、熟悉各部分協(xié)同工作過(guò)程，同時(shí)掌握在視頻會(huì)議服務(wù)中各流媒體平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的評(píng)估、測(cè)試及調(diào)試。

在網(wǎng)絡(luò)電視服務(wù)搭建實(shí)訓(xùn)課題中，將分別在Real平臺(tái)、Windows平臺(tái)、Flash平臺(tái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)電視服務(wù)，使學(xué)生掌握在網(wǎng)絡(luò)電視服務(wù)中，各平臺(tái)編碼器、服務(wù)器、解碼器和第三方軟件，硬件編碼器、分流器、解調(diào)器等相關(guān)設(shè)備的相應(yīng)設(shè)置、熟悉各部分協(xié)同工作過(guò)程，同時(shí)掌握在網(wǎng)絡(luò)電視服務(wù)中各流媒體平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的評(píng)估、測(cè)試及調(diào)試。

四、流媒體在其他課程中的延展性

根據(jù)柔性課程的要求，流媒體技術(shù)作為專業(yè)基礎(chǔ)課，可將其技術(shù)理論知識(shí)延展到本專業(yè)其他課程中，以提供更全面的知識(shí)結(jié)構(gòu)和更廣泛的技能應(yīng)用。

1.數(shù)據(jù)庫(kù)

數(shù)據(jù)庫(kù)課程中應(yīng)加入多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用模塊，使學(xué)生了解多媒體數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、組織和管理，幫助學(xué)生理解大型流媒體服務(wù)的組織形式和后臺(tái)數(shù)據(jù)支撐。

2.動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)

動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)課程應(yīng)加入流媒體視頻服務(wù)網(wǎng)站開發(fā)模塊，使學(xué)生掌握流媒體服務(wù)插件、同步多媒體集成語(yǔ)言（SMIL）和多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)在動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)中的應(yīng)用;幫助學(xué)生熟悉視訊網(wǎng)站開發(fā)模式及主流流媒體服務(wù)在視訊網(wǎng)站建設(shè)中的應(yīng)用。

3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中應(yīng)加入流媒體服務(wù)協(xié)議模塊，使學(xué)生熟悉RSVP、RTP、P2P等常見流媒體服務(wù)協(xié)議及其工作模式和CDN網(wǎng)絡(luò)，掌握流媒體服務(wù)網(wǎng)站建設(shè)規(guī)程。

4.Flash

Flash課程中應(yīng)加入流媒體視頻播放模塊，熟悉基于Flash的流媒體播放器開發(fā)制作及使用腳本語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)對(duì)流媒體文件的控制。

五、結(jié)語(yǔ)

互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)進(jìn)入多媒體時(shí)代，伴隨編碼技術(shù)的不斷發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)帶寬的不斷提升，流媒體技術(shù)勢(shì)將成為主導(dǎo)此時(shí)代的核心解決方案。面對(duì)即將迅猛發(fā)展的流媒體市場(chǎng)，流媒體專業(yè)技能人才的需求必將大規(guī)模提升。而開展流媒體技術(shù)相關(guān)課程，正是職業(yè)院校以人才市場(chǎng)為依托，以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向的辦學(xué)原則的體現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]張磊;孫建俊.基于精品資源共享課程的“三段一體”柔性化教學(xué)方式構(gòu)建[J].智庫(kù)時(shí)代.2018-06

[2]張擁軍.計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程柔性教學(xué)實(shí)踐[J].課程教育研究.2018-05

[3]包艷宇;程超;高雅斌.中職計(jì)算機(jī)軟件專業(yè)“柔性”課程標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)[J].科技信息（學(xué)術(shù)研究）.2008-12

[4]祁鑫;梁鴻;宮法明.計(jì)算機(jī)專業(yè)柔性化課程體系改革的研究與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索.2007-12