網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)資源動(dòng)態(tài)合成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

☆ 肖金芳 李紅艷

(1．蘇州工藝美院現(xiàn)代教育技術(shù)中心，江蘇蘇州 215104；2．南京師范大學(xué)人民武裝學(xué)院，江蘇南京 210012)

一、引言

網(wǎng)絡(luò)中多種媒體信息的爆炸式增長(zhǎng)，不僅有圖形、文本等靜止媒體，視頻、音頻等連續(xù)媒體也日益增多，這必將導(dǎo)致復(fù)合型多媒體文件的出現(xiàn)。在遠(yuǎn)程教育的異步教學(xué)方式中，教師如何基于網(wǎng)絡(luò)方便有效地組織、合成、瀏覽、檢索這些多種媒體格式的有機(jī)信息，并通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)展示給學(xué)習(xí)者，學(xué)習(xí)者如何通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況自主進(jìn)行多媒體資源的動(dòng)態(tài)合成與學(xué)習(xí)，是提高網(wǎng)絡(luò)教學(xué)效率的關(guān)鍵。

本文著重研究在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)支持平臺(tái)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)合成多媒體學(xué)習(xí)資源的功能，一方面讓教師方便地上傳和合成教學(xué)資源，可視化地制作多媒體內(nèi)容，并能夠靈活地編輯已經(jīng)合成好的資源信息；另一方面為學(xué)生提供個(gè)性化服務(wù)，創(chuàng)造個(gè)性化的學(xué)習(xí)環(huán)境，建立學(xué)習(xí)檔案，盡可能地節(jié)省網(wǎng)絡(luò)空間，使資源充分共享，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸速度，并在此基礎(chǔ)上降低開發(fā)成本。

二、功能結(jié)構(gòu)分析

教師用戶在動(dòng)態(tài)合成資源時(shí)，可以通過兩種途徑合成，一種途徑是在合成之前把需要合成的教學(xué)片斷上傳到平臺(tái)中，然后進(jìn)行合成；另一種是直接從資源庫(kù)中檢索選擇需要的教學(xué)片斷進(jìn)行合成，確定好需要合成的多媒體教學(xué)片斷后，根據(jù)幻燈片和視頻或音頻的播放時(shí)間，設(shè)定片斷之間的播放順序和持續(xù)時(shí)間，選擇合適的播放模板，即可預(yù)覽合成效果，并可以對(duì)合成的內(nèi)容進(jìn)行編輯。

教師在服務(wù)器端動(dòng)態(tài)合成資源。合成多媒體資源的功能結(jié)構(gòu)圖如圖1 所示：

圖1 動(dòng)態(tài)合成功能結(jié)構(gòu)圖

動(dòng)態(tài)合成功能的流程圖如圖2 所示：

圖2 動(dòng)態(tài)合成流程圖

學(xué)生在客戶端通過設(shè)置學(xué)習(xí)檔案進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，其功能結(jié)構(gòu)如圖3 所示。

圖3 自主學(xué)習(xí)功能結(jié)構(gòu)圖

自主學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)生可以通過學(xué)習(xí)檔案查看自己事先添加的多媒體學(xué)習(xí)資源列表，隨時(shí)可以播放合成好的網(wǎng)絡(luò)課程，或查看每個(gè)教學(xué)資源的詳細(xì)信息。在自己添加的學(xué)習(xí)資源中，學(xué)生可以自由組合教學(xué)資源。比如：學(xué)生可以把某個(gè)視頻、音頻或者對(duì)某個(gè)主題感興趣的幾張幻燈片進(jìn)行動(dòng)態(tài)合成，合成時(shí)可以設(shè)定播放順序和播放時(shí)間，這一點(diǎn)跟教師動(dòng)態(tài)合成的不同之處是，學(xué)生自由組合的合成資源在退出平臺(tái)后，合成記錄將不被保存，只限于學(xué)習(xí)者在線學(xué)習(xí)的時(shí)段，學(xué)習(xí)者在某一個(gè)時(shí)間段進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)，可以先作好學(xué)習(xí)計(jì)劃，設(shè)置每個(gè)學(xué)習(xí)主題的學(xué)習(xí)時(shí)間段，到時(shí)間系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換，學(xué)習(xí)完畢后，合成片斷的邏輯播放信息消失，只記錄對(duì)某個(gè)學(xué)習(xí)主題的學(xué)習(xí)時(shí)間以及學(xué)習(xí)進(jìn)度。

自主學(xué)習(xí)功能的流程圖如圖4 所示：

圖4 自主學(xué)習(xí)功能流程圖

三、合成資源的集成顯示

網(wǎng)絡(luò)課程作為合成資源是利用SMIL 技術(shù)來(lái)集成顯示的，合成資源的集成顯示涉及到SMIL 文檔的播放方式和同步播放時(shí)的展示布局。用播放器播放SMIL 文檔時(shí)，有兩種顯示方式，一種方式是在網(wǎng)頁(yè)中提供播放文件的URL 地址，另一種方式將播放器嵌入到系統(tǒng)的Web 頁(yè)面中，然后在網(wǎng)頁(yè)中顯示相應(yīng)的資源內(nèi)容和相關(guān)的操作。在網(wǎng)頁(yè)中實(shí)現(xiàn)嵌入式播放時(shí)，需要考慮瀏覽器和嵌入式播放器的通信方式，瀏覽器與嵌入式播放器有兩種通信方式：使用Netscape 插件或者使用Microsoft 公司提供的ActiveX 控件。由于Netscape 瀏覽器沒有提供對(duì)ActiveX的支持，同時(shí)Internet Explorer 不支持Netscape 插件，考慮到用戶端可能使用不同的瀏覽器，在實(shí)現(xiàn)時(shí)不但要考慮瀏覽器和網(wǎng)頁(yè)的兼容問題，而且在設(shè)計(jì)界面布局的同時(shí)需要考慮播放器窗口的布局和顯示大小。用代碼控制網(wǎng)頁(yè)時(shí)可以同時(shí)支持Netscape 插件和Active 控件，從而創(chuàng)建跨平臺(tái)的網(wǎng)頁(yè)。

1．瀏覽器和網(wǎng)頁(yè)的兼容

單獨(dú)使用ActiveX 控件時(shí)要使用標(biāo)簽＜o(jì)bject＞并且附帶很多參數(shù)，需要提供正確的calssid 參數(shù)，不同的播放器 calssid 值 是 不 同 的，RealPlayer 的 calssid 值 是CFCDAA03 －8BE4 －11cf －B84B －0020AFBBCCFA，（QuickTime 的calssid 值 是02BF25D5－8C17－4B23－BC80－D3488ABDDC6B，Windows Media Player 的calssid值是6BF52A52－394A－11d3－B153－00C04F79FAA6）。將SMIL 文件的地址指定給RealPlayer 的SRC 屬性，即可播放SMIL 文檔。

單獨(dú)使用Netscape 插件時(shí)，除了使用＜embed＞外，與ActiveX 的方式類似，這種方式需要為插件指定元文件，并把此元文件的MIME 類型指定給src 參數(shù)，瀏覽器根據(jù)MIME 類型決定使用哪種插件，并將指定的參數(shù)傳給播放器。不同的播放器MIME 類型不同，RealPlayer 播放器使用的是后綴名為．rpm 的MIME 類。rpm 文件指向?qū)嶋HSMIL 顯示的元文件。

同時(shí)使用兩種方式時(shí)，需要將標(biāo)簽＜embed＞放置到＜o(jì)bject＞中。瀏覽器通過ActiveX 使用對(duì)象（object）標(biāo)簽的內(nèi)容，同時(shí)忽略embed 標(biāo)簽。瀏覽器使用Netscape 插件，忽略對(duì)象和參數(shù)標(biāo)簽，使用embed 標(biāo)簽中包含的信息。

下面的代碼是嵌入RealPlayer 的代碼：

代碼不僅包括對(duì)象標(biāo)簽，而且在對(duì)象標(biāo)簽中包含一個(gè)embed 標(biāo)簽，因?yàn)檫@兩種嵌入方法使用不同的方式指定參數(shù)。所有的參數(shù)必須被指定兩次，一次是為對(duì)象標(biāo)簽指定，使用＜param＞標(biāo)簽中的name 和value；另一次是為embed 標(biāo)簽指定，參數(shù)直接在embed 標(biāo)簽中指定。

2．在網(wǎng)頁(yè)中嵌入SMIL 顯示

在網(wǎng)頁(yè)中嵌入SMIL 顯示的最簡(jiǎn)單的方式是嵌入特定的播放器，然后在嵌入的播放器中播放SMIL 顯示，集成信息都在同一個(gè)播放器中播放。這種方式需要使用SMIL 布局嵌入文件，布局代碼全部寫在SMIL 文檔中，播放器調(diào)用時(shí)，播放窗口根據(jù)SMIL 文檔中的布局劃分區(qū)域，不同媒體類型的文件在播放器窗口的不同區(qū)域集成播放。

另一種方式是在網(wǎng)頁(yè)中劃分區(qū)域，在不同的區(qū)域中為每一個(gè)SMIL 顯示嵌入一個(gè)對(duì)象，每一個(gè)嵌入的播放器在自己的播放區(qū)域播放相應(yīng)的文件，集成信息分散在網(wǎng)頁(yè)中的不同的播放器中同步播放。這種嵌入方法的布局方式和第一種的布局方式是不同的，不是采用SMIL 布局，而是采用HTML 布局嵌入SMIL 文件，每一個(gè)嵌入的播放器必須擁有region 參數(shù)，它的值是SMIL 文件中指定區(qū)域的名字。用HTML 布局時(shí)，可以通過表格劃分區(qū)域，在表格中嵌入對(duì)象，每一個(gè)對(duì)象擁有自己的表格，或是使用相同的表格單元，也可以在不同的框架中嵌入對(duì)象。使用這種嵌入方法時(shí)，必須要把SMIL 文件中的布局部分刪除，否則會(huì)出現(xiàn)播放錯(cuò)誤。

以下代碼是在SMIL 文檔中進(jìn)行設(shè)計(jì)的一種布局方式：

以上代碼把播放器窗口劃分為三個(gè)播放區(qū)域：視頻播放區(qū)，幻燈片播放區(qū)，文本播放區(qū)。播放器會(huì)根據(jù)布局方式，在不同的區(qū)域播放不同類型的媒體文件。

四、利用定時(shí)功能控制播放關(guān)系

動(dòng)態(tài)合成技術(shù)中主要是通過讓用戶設(shè)置各個(gè)媒體文件的開始播放時(shí)間和結(jié)束時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)各種教學(xué)資源的動(dòng)態(tài)組合，因此，同步播放技術(shù)可以采取定時(shí)功能來(lái)控制播放關(guān)系。

下面以JSP 技術(shù)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)控制SMIL 文檔中的播放關(guān)系為例，闡述如何動(dòng)態(tài)的實(shí)現(xiàn)不同組合方式的同步播放。

假設(shè)程序已經(jīng)默認(rèn)一種顯示方式和展示布局，且視頻和圖片或文本同步播放，圖片之間順次播放。

以上代碼主要是通過定時(shí)的方法來(lái)控制各個(gè)文件的播放，沒有用到并行播放和順次播放的相互嵌套，只用了并行標(biāo)簽。視頻播放的開始時(shí)間默認(rèn)為合成資源播放的開始時(shí)間。for 循環(huán)語(yǔ)句控制每一個(gè)文件類型的各個(gè)播放參數(shù)，程序先判斷文件類型，然后決定播放的區(qū)域，根據(jù)開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間決定每個(gè)文件播放的持續(xù)時(shí)間，文件的開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間的大小決定了各個(gè)文件是并行播放還是順次播放。這只是其中的一種播放方式，利用JSP 技術(shù)和嵌套方式可以實(shí)現(xiàn)多種播放關(guān)系。

五、結(jié)束語(yǔ)

本文只是對(duì)多媒體素材的初次合成進(jìn)行了研究，但是對(duì)于合成資源的再次合成甚至多次合成的技術(shù)沒有深入研究，例如：初次是合成一節(jié)課，還可以將每節(jié)課合成某個(gè)單元或一章的內(nèi)容，甚至合成一個(gè)學(xué)期的內(nèi)容，形成一門課的章節(jié)結(jié)構(gòu)。合成資源之間的有機(jī)聯(lián)系，清晰展示了它們之間的知識(shí)結(jié)構(gòu)。這樣教師就可以方便地組織和更新自己合成的教學(xué)信息，同時(shí)也方便學(xué)生瀏覽學(xué)習(xí)課程的知識(shí)點(diǎn)和加深對(duì)課程內(nèi)容的理解。

[1] Synchronized Multimedia Integration Language (SMIL 2．0) －[Second Edition] http:／／www．w3．org／TR／2005／REC－SMIL2－20050107／

[2] 張平,蔣凡．在網(wǎng)上用SMIL 實(shí)現(xiàn)多媒體同步[J]．計(jì)算機(jī)應(yīng)用,2001,(5)．

[3] (美)Steve Mack．流媒體寶典[M]．北京:電子工業(yè)出版社,2003．

[4] SMIL 與媒體素材建設(shè)．http:／／www．chinaet．org／COMMUNICA TIONFIELD／bbs／printpage．a(chǎn)sp芽BoardID＝4＆ID＝678

[5] 楊曉江．網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的多媒體同步技術(shù)[J]．南京師范大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版）,2003,(12)．

[6] Jane Hunter,Suzanne Little． Building and Indexing a Distributed Multimedia Presentation Archive using SMIL．[EB／OL]．http:／／archive．dstc．edu．a(chǎn)u／RDU／staff／jane－h(huán)unter／ECDL01／ECDL01．html

[7] 陶洪久,王振華,柳健,田金文．SMIL 在流媒體播放中的設(shè)置與應(yīng)用[J]．武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)·信息與管理工程版,2002,(6)．

[8] 蔣愛權(quán),謝兆學(xué)．流媒體技術(shù)的Java 實(shí)現(xiàn)[J]．計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究,2002,(5)．