基于Ｗｅｂ流媒體系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

胡　斌

摘 要：現(xiàn)有的流媒體系統(tǒng)采用瀏覽器/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，為師生提供了方便實用的在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)平臺，但缺少對學(xué)習(xí)的監(jiān)督和評價機制?；贘SP技術(shù)和Oracle技術(shù)的視頻點播系統(tǒng)，在流媒體系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了相應(yīng)的教學(xué)支撐子系統(tǒng)，且提供對視頻內(nèi)容的索引功能，實現(xiàn)視頻內(nèi)容的相關(guān)介紹性信息同步呈現(xiàn)。其在有效利用流媒體技術(shù)為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)服務(wù)同時，增強了在線學(xué)習(xí)的實用性和交互性。

關(guān)鍵詞：流媒體；視頻點播；JSP；B/S結(jié)構(gòu)

中圖分類號：TP311文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1004 373X(2009)02 111 03

Design and Implementation of Stream Medium System Based on Web

HU Bin

(College of Information Science and Engineering,Bohai University,Jinzhou,121000,China)

Abstract：Existing stream medium system uses browser / server architecture,provids a convenient and practical online learning system platform for teachers and students,which lacks of monitoring and evaluation mechanism for studying.It introduces a VOD system technology based on JSP and ORACLE,it adds the corresponding teaching support subsystem on the basis of stream medium system.The system provids video content indexing and the video content of relevant information on the show simultaneously.With the stream medium technology in teaching network services,it enhances the practical and interacive function of online learning.

Keywords：stream medium;video－on－demand;JSP;B/S structure

0 引 言

Internet的迅速普及和發(fā)展，給人們的生活和學(xué)習(xí)方式帶來了極大的變化，越來越多的人正通過遠(yuǎn)程教育不斷提高自己的知識水平。傳統(tǒng)的主要基于課堂的教學(xué)方式需要在這種發(fā)展變化中進(jìn)行革新。教學(xué)視頻資源的在線點播，能彌補單純課堂教學(xué)在時間和空間上的局限性，使學(xué)習(xí)者能靈活安排課余時間和學(xué)習(xí)場所，通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻重溫課堂教學(xué)過程， 并且學(xué)生能及時的反饋， 同時，教師也能將教學(xué)視頻資料隨時上傳到該系統(tǒng)。由此可見，這種基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的流媒體系統(tǒng)是一種靈活、高效的教學(xué)方法，加強了師生對教學(xué)過程的參與度，

提高了教學(xué)質(zhì)量。

1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計

1.1 系統(tǒng)設(shè)計的方案

作為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺中最為重要的組件之一流媒體系統(tǒng)，其目標(biāo)是在Internet/Intranet上設(shè)計在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)，所以首先要考慮的是系統(tǒng)的維護(hù)工作量，盡可能地減少客戶端的系統(tǒng)維護(hù)工作。因此，該系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)建立在Web的Ｂ/Ｓ基礎(chǔ)上，通過與Ｂ/Ｓ結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)結(jié)合，真正實現(xiàn)了瘦客戶機模型或稱客戶端零配置，使得系統(tǒng)的維護(hù)僅需在服務(wù)器端進(jìn)行。良好的可擴展性是系統(tǒng)的另一個重要設(shè)計原則。系統(tǒng)采用模塊化的設(shè)計方法，選擇易于擴展、跨平臺的JSP編程語言環(huán)境，使用Oracle作為后臺數(shù)據(jù)庫。整個流媒體系統(tǒng)可劃分為若干個功能模塊，而且各個功能模塊之間是相互獨立的，因而各部分都可以獨立地進(jìn)行功能的完善和擴展。系統(tǒng)采用Ｗindow 2000 Server作為網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，Oracle作為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，Apache作為應(yīng)用程序服務(wù)器，流媒體服務(wù)器使用 Helix Server 9.0開發(fā)，并用JavaScript腳本語言編寫客戶端的程序，以便配合JSP語言開發(fā)服務(wù)器端的應(yīng)用程序。

1.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)庫設(shè)計主要是為系統(tǒng)設(shè)計數(shù)據(jù)庫與表，該系統(tǒng)具有以下幾個表：學(xué)生基本信息表、教師管理員表、院系信息表、教學(xué)科目信息表、學(xué)生選課表、教師授課表、媒體信息表、留言信息表其中主要是媒體信息表和留言信息表，媒體信息表記錄媒體的相關(guān)信息，其屬性主要包括自動編號、路徑文件名、文件大小、類型、索引關(guān)鍵字1、索引關(guān)鍵字2、索引關(guān)鍵字3、所屬科目、所有者編號；留言信息表：記錄論壇的留言信息，包括留言的標(biāo)題、內(nèi)容、媒體編號、發(fā)表者、發(fā)表日期等內(nèi)容。

2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計與實現(xiàn)

整個系統(tǒng)功能模塊如下圖1所示，主要功能模塊分為前臺瀏覽搜索模塊和后臺媒體管理模塊。

前臺程序部分主要實現(xiàn)學(xué)生登錄的身份驗證，分課程顯示相應(yīng)的在線視頻。前臺首先要求學(xué)生輸入姓名、學(xué)號進(jìn)行身份驗證，系統(tǒng)從學(xué)生信息表中檢索，若輸入的姓名和學(xué)號不在庫中，給出相關(guān)提示，要求重新輸入；考生成功登錄后，即可對自己感興趣的科目進(jìn)行點播，系統(tǒng)將自動記錄學(xué)生登錄的時間及在線時長，以及給出下一步的學(xué)習(xí)策略。

系統(tǒng)后臺管理程序采用系統(tǒng)管理員和普通教師兩級管理模式。普通教師具有上傳、刪除視頻資料功能，修改視頻文件索引內(nèi)容，學(xué)生對課程的一些看法管理，學(xué)生學(xué)習(xí)情況查詢和統(tǒng)計等功能；系統(tǒng)管理員具有系統(tǒng)的完全權(quán)限，具有教師的所有功能外還包括教師基本信息管理、學(xué)生信息管理、課程信息管理、系統(tǒng)設(shè)置。后臺管理功能可以在任意地方以Web方式進(jìn)行在線的管理，登錄時首先進(jìn)行身份認(rèn)證，然后根據(jù)管理員表中的信息來進(jìn)行相應(yīng)的管理。因此，后臺管理功能主要分為兩大功能模塊：一方面是系統(tǒng)管理員(相當(dāng)于教務(wù)處人員)的管理模塊，主要的功能是課程管理；學(xué)生信息管理；教師的基本信息管理；系統(tǒng)的版面設(shè)計等；另一方面是教師的管理模塊，主要是對視頻文件和學(xué)生留言的管理以及對學(xué)生學(xué)習(xí)情況的統(tǒng)計功能。

3 系統(tǒng)中關(guān)鍵技術(shù)的實現(xiàn)

3.1 關(guān)鍵代碼介紹

對于本流媒體系統(tǒng)來說，主要是利用Jbuilder9編寫JSP應(yīng)用程序，其中主要是對Oracle中的數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行增加、刪除、修改和統(tǒng)計輸出操作即數(shù)據(jù)庫的讀、寫操作，完成大部分的功能模塊的編寫。限于篇幅，下面主要介紹兩個關(guān)鍵部分的代碼如下所示：

＜%@pageimport="java.sql.*"%＞

＜%

try {

Class.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver").newInstance();

Stringurl="jdbc:oracle:thin:@10.10.14.97:1521:streaming";

Stringuser="bhdx";

Stringpassword="abcdefg";

Connection conn=DriverManager.getConnection(url，user，password);

Statement stmt=conn.createStatement(ResultSet.TYPE_SCROLL_SENSITIVE，

ResultSet.CONCUR_UPDATABLE);

} catch (ClassNotFoundException ex) {

} catch (SQLException e) {

e.printStackTrace();

} %＞

該程序段的功能是JSP連接數(shù)據(jù)庫。其中streaming為數(shù)據(jù)庫名；user是該系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的用戶名；password是訪問數(shù)據(jù)庫的密碼。而前臺是提供學(xué)生一個視頻文件列表和提供按文件名或索引關(guān)鍵字進(jìn)行查詢功能；后臺程序主要是對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)進(jìn)行增加、刪除和修改等功能，下列程序是視頻文件搜索模塊：

＜% String filename="";

String sql="select filename，filepath from streaming_file where filename like ′"+filename+"′";

ResultSetrs=stmt.executeQuery(sql);

out.print("＜table border=0＞＜caption＞流媒體文件列表＜/caption＞");

if(rs.next()){

out.print("＜tr＞＜td＞＜a href=rtsp:\10.10.14.91"+rs.getString(2)+""+rs.getString(1)+"＞"+ rs.getString(1)+"＜/a＞＜/td＞＜/tr＞");

}else{

out.print("很遺憾，無視頻文件?。糰 href=javascript:history.go(-1)＞返回＜/a＞");

}

out.print("＜/table＞");

rs.close();

stmt.close();

conn.close();

%＞

3.2 流媒體服務(wù)器介紹

該系統(tǒng)采用的流媒體服務(wù)器是 Helix Server9.0。Helix Server不支持所有的流媒體文件，所以還要一些軟件支持，因此Helix Universal Platform提供了一個功能強大的工具Helix Producer。它可以將Helix Server 不支持的流媒體文件轉(zhuǎn)換成支持的流媒體文件。

Helix Server提供了多種類型服務(wù):

(1) 點播(On－Demand)。

任何時候，用戶都可以通過單擊Helix Server管理員公布的Web連接，向Helix Server提出播放流媒體文件的要求，服務(wù)器再按照用戶的要求，以“流”的方式不斷地把數(shù)據(jù)傳給用戶。用戶可以像播放本地流媒體文件一樣，隨意控制文件播放。

(2) 直播(Live)。

網(wǎng)絡(luò)直播和現(xiàn)實生活中的電視直播方式是類似的。直播的過程大致如下:

① 用數(shù)/模轉(zhuǎn)換設(shè)備如視頻采集卡將采集的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；

② 數(shù)字信號經(jīng)壓縮編碼軟件，如Helix Producer轉(zhuǎn)換成流媒體數(shù)據(jù)流，并送往Helix Server；

③ 用戶單擊連接時，Helix Server將接收到的數(shù)據(jù)流發(fā)送給用戶。與點播不同的是用戶收看的是實時信號，但用戶不能控制快進(jìn)、暫停。

(3) 模擬直播(Simulated Live)。

模擬直播的過程如下:

① 流媒體文件儲存在服務(wù)器或其他PC機上；

② 利用Helix Server提供的輔助工具“SLTA”，將流媒體文件以數(shù)據(jù)流的形式發(fā)送給Helix Server；

③ 用戶單擊連接時，Helix Server將接收到的數(shù)據(jù)流發(fā)送給用戶。用戶看到的是事先制作好的流媒體文件，就象是日常生活中通過電視收看故事片一樣。

若采用Microsoft 公司的 Windows Media Technology，則上述代碼中“＜a href=rtsp:\10.10.14.91”部分可改為“＜a href=mms:\10.10.14.91”。Windows Media Technology 是 Microsoft 提出的信息流式播放方案，其主要目的是在Internet 和 Intranet 上實現(xiàn)包括音頻、視頻信息在內(nèi)的多媒體流信息的傳輸。Windows Media Technology 由 Media Tools,Media Server 和Media Player 工具構(gòu)成。MediaTools 是整個方案的重要組成部分， 它提供了一系列的工具幫助用戶生成 ASF 格式的多媒體流 ( 包括實時生成的多媒體流) ，分為創(chuàng)建工具和編輯工具兩種，創(chuàng)建工具主要用于生成ASF格 式 的多媒體流，包括：Media Encoder，Author，VidToASF，WavToASF，Presenter 五個工具；編輯工具主要對ASF格式的多媒體流信息進(jìn)行編輯與管理，包括后期制作編輯工具ASFIndexer與ASFChop，以及對ASF流進(jìn)行檢查并改正錯誤的 ASFCheck。Media Server提供 ASF流式媒體的網(wǎng)絡(luò)發(fā)布服務(wù)，包括兩大基本服務(wù)模塊：Unicast Server 和 Station Server。其中，Unicast Server為客戶提供了點對點連接方式服務(wù)，Station提供廣播式服務(wù)。Media Player是客戶端播放工具，提供強大的流信息的播放功能。

4 結(jié) 語

該系統(tǒng)解決了學(xué)生課余自學(xué)課程的問題。這種基于Web的流媒體系統(tǒng)問題的提出、設(shè)計和開發(fā)都是基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下教學(xué)的實際需求而進(jìn)行的，經(jīng)過了一段時間的試用，大大提高了教學(xué)的信息化和網(wǎng)絡(luò)化程度，提高了教學(xué)效率。在此認(rèn)為這是一個有價值的實用的在線教學(xué)系統(tǒng)平臺。在今后的使用過程中，教師和學(xué)生一定會對系統(tǒng)的功能提出更高的要求、反饋意見和建議，該流媒體系統(tǒng)也會進(jìn)一步地實用和完善。

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作者簡介 胡 斌 男，1977年出生，浙江安吉人，講師。研究方向計算機網(wǎng)絡(luò)。