芻議網(wǎng)絡(luò)遠程教育中多媒體視頻資源的開發(fā)與應(yīng)用

吳廣智

摘要：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，以及互聯(lián)網(wǎng)在人們?nèi)粘Ｉ钪械钠占?，網(wǎng)絡(luò)被應(yīng)用在現(xiàn)代教育中。網(wǎng)絡(luò)遠程教育中的多媒體視頻資源是教學資源中一個很重要的組成部分。本文在介紹網(wǎng)絡(luò)遠程教育與多媒體視頻資源的基礎(chǔ)上，對網(wǎng)絡(luò)遠程教育中多媒體視頻資源的開發(fā)與應(yīng)用進行了分析，并簡單闡述了基于Flash的流技術(shù)在遠程教育中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)遠程教育；視頻資源開發(fā)；流媒體

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）52-0267-02

網(wǎng)絡(luò)遠程教育系統(tǒng)是一種利用網(wǎng)絡(luò)以多種手段和媒體進行教育資源傳播與共享的新的教育體系，它能實現(xiàn)教學管理的自動化和教學形式的個性化，最大限度地利用資源，體現(xiàn)出主動學習的特點，同時還能實現(xiàn)學習形式的交互性，學生與老師、學生與學生之間能夠利用網(wǎng)絡(luò)進行全方位的交流，拉近了學生與老師之間心理上的距離，使老師能更有針對性地指導學生學習，滿足了現(xiàn)代教育的需求。而在網(wǎng)絡(luò)遠程教育中，由于通過視覺獲得的信息一般都較為深刻，加上其能使教學的形式更為活潑、教學內(nèi)容更為豐富，對于多媒體視頻資源的開發(fā)和應(yīng)用，也成為網(wǎng)絡(luò)遠程教育系統(tǒng)開發(fā)中的一個重要部分。

一、網(wǎng)絡(luò)遠程教育與多媒體視頻資源

網(wǎng)絡(luò)遠程教育有實時教育和非實時教育兩種，實時教育采用集中式的方式，利用網(wǎng)絡(luò)、多媒體等技術(shù)進行教學活動，非實時遠程教育是基于Web的多媒體教學，教育者將教育資源上傳到網(wǎng)絡(luò)上，受教育者可以在任意時間選擇自己感興趣的教學視頻資源、網(wǎng)絡(luò)課件等進行播放和瀏覽，它更能體現(xiàn)學習的自主性、靈活性以及學習環(huán)境的開放性。多媒體視頻資源以其將文字、語言、圖形有機地融合在一起的形式，帶給受眾多方面的立體式的觀感體驗，十分生動形象，應(yīng)用在教學上，能幫助受教育者更好地理解教學內(nèi)容，加深其對教學內(nèi)容的理解，從而更好地掌握教學內(nèi)容，達到教學的目的。

二、多媒體視頻資源的開發(fā)和應(yīng)用

1.視頻資源的獲取和特點?；ヂ?lián)網(wǎng)中存在著許多的視頻，這些視頻的獲取方式也各有不同，有的是原創(chuàng)的，有的是再加工形成的，在具體情況下，網(wǎng)絡(luò)視頻資源的獲取方式大致可以分為以下幾種：①在視頻資源的開發(fā)中，可以利用Flash或者一些專用的影視制作軟件，制作出視頻動畫。Flash的源文件格式為.fla，在輸出時輸出.swf格式，即可使其形成一個完成的影片檔，在網(wǎng)頁中打開。②通過利用視頻捕捉卡和一些相關(guān)的視頻制作軟件，從攝像機中捕捉畫面，對其進行整理加工，使其結(jié)構(gòu)化也能獲取視頻資源。③使用數(shù)碼相機拍攝數(shù)字動畫，并利用計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，也可以很方便地將視頻上傳到網(wǎng)絡(luò)中，且利用數(shù)碼相機拍攝獲得的視頻還有著文件體積較小的優(yōu)點。④有些視頻資源還可以通過到其他資源較為豐富的網(wǎng)站上下載獲得，或是直接購買DVD。

作為視頻資源的一種，網(wǎng)絡(luò)遠程教育中的視頻資源除了具有視頻資源的一般特征之外，因其還是一種教育資源，故而還具有其固有的特性。①數(shù)字化。遠程教育網(wǎng)絡(luò)中的視頻資源最基本的特色就是其是以數(shù)字方式存儲，數(shù)字存儲常用的格式有AVI、Quick Time、MPEG和流式媒體格式，在網(wǎng)絡(luò)遠程教學的實時傳輸中，通常是以流式媒體格式為主。另外，由于未經(jīng)壓縮的文件占用的存儲空間大，且會給播放的流暢度帶來一定的影響，因此，在數(shù)字視頻上傳前，應(yīng)先對其進行壓縮，這樣文件的體積更小，上傳起來更為方便，且使用先進、高效的壓縮技術(shù)對數(shù)字視頻進行壓縮之后，并不會影響到視頻的視覺播放效果。②單一性。在遠程奇教育中，視頻資源是教學資源的基本材料單元，它不需要有完整的教學流程或者前因后果，可以只是記錄某個實驗的過程或是一段歷史資料，也可以只是與某一知識點相關(guān)的背景材料，在教學中，教育者可以根據(jù)教學的內(nèi)容將其穿插到教學過程中。③獨立性。由于教學視頻素材不依賴于文字教材版本，也沒有學段、學科的界限，其內(nèi)容相對獨立，因此，即使是教材的課程體系或是版本發(fā)生了變化，教學視頻素材依舊可以被靈活地應(yīng)用到教學中。④重組性。由于教學視頻素材具有單一性和獨立性，在實際應(yīng)用的過程中，也意味著它沒有太多使用的界限，可以作為輔助教學的基本資料與其他資料進行隨意的接合和重組，且即使同一段素材，在不同的學科和教學內(nèi)容中也都可以根據(jù)教學的具體情況靈活應(yīng)用。

2.流媒體技術(shù)在遠程教育中的開發(fā)和應(yīng)用。流媒體是指以流的方式在Internet中傳輸音頻、視頻等多媒體文件的方式，其文件格式采用的是流式傳輸和播放的媒體格式。采用流式媒體傳輸?shù)姆绞?，用戶只需要等待幾秒或者幾十秒的啟動延時，就可以點擊觀看視頻，且剩余的部分還會自動緩沖下載，極大地方便了用戶觀看視頻。①流式傳輸方法。流式傳輸?shù)姆椒ㄖ饕许樞蛄魇絺鬏敽蛯崟r流式傳輸。順序流式傳播是一種順序下載，在用戶觀看視頻的時候，只能觀看已緩沖好的部分，而不能跳到未緩沖的部分，它是由標準的HTTP服務(wù)器發(fā)送的，因此又稱作HTTP流式傳輸，這種方法的緩沖下載是無損的，能保證最終的播放質(zhì)量，但在播放時會有相對較長時間的延遲，適合用在一些高質(zhì)量的較短的短片中。實時流式傳輸是實時傳送的，它支持隨機訪問，用戶可以通過快進或后退觀看視頻前面或后面的內(nèi)容。它需要專用的流媒體服務(wù)器和傳輸協(xié)議，但在傳輸時，由于需要與寬帶連接配配匹，在網(wǎng)絡(luò)擁擠或者是以調(diào)制解調(diào)器速度連接時，視頻圖像的質(zhì)量就會比較差，且其還需要一些如RealServer、Windows Media Server之類的服務(wù)器，以及RTSP、MMS的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，在有防火墻時，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議可能出現(xiàn)問題，影響用戶的觀看。②流媒體播放方式。流媒體的播放方式有單播、組播、點播與廣播三種。單播需要在客戶端與媒體的服務(wù)器之間建立一個單獨的數(shù)據(jù)通道，一臺服務(wù)器發(fā)出的數(shù)據(jù)包只能送到一個PC機。組播是利用IP組播的技術(shù)構(gòu)建起具有組播能力的網(wǎng)絡(luò)，允許路由器將數(shù)據(jù)包復制到多個通道上進行傳播，這種方式能使一臺服務(wù)器對多臺PC機進行連續(xù)數(shù)據(jù)的無延時發(fā)送，能夠提高網(wǎng)絡(luò)的利用率。點播為用戶提供了對流的最大控制，能使客戶端與服務(wù)器間進行主動的連接，但會迅速用完網(wǎng)絡(luò)帶寬；廣播是指用戶只能被動地接受流而不能控制流，這種方式在發(fā)送數(shù)據(jù)包的時候，是對所有的用戶發(fā)送，而不考慮用戶是需要，會浪費網(wǎng)絡(luò)的帶寬。③網(wǎng)絡(luò)遠程教育流媒體基本構(gòu)建。遠程教學流媒體平臺構(gòu)建，在遠程教育系統(tǒng)中，流媒體平臺由采集端和發(fā)布端組成；遠程教學流媒體后臺管理，教育系統(tǒng)中流媒體的服務(wù)平臺一般支持NP、SP/CP、超級管理員和終端用戶幾種角色，不同角色的用戶有不同的使用權(quán)限；流媒體硬件，流媒體硬件主要有點播服務(wù)器、發(fā)布服務(wù)器、采集工作站和Web服務(wù)器，不同的服務(wù)器配置可以根據(jù)具體的情況進行選擇。

三、Flash流技術(shù)在遠程教育中的開發(fā)和應(yīng)用

Flash流技術(shù)是一種基于Flash的流媒體技術(shù)，其構(gòu)建的系統(tǒng)有Flash Media Server（FMS）、Flash Player和包括Flash Media Encoder、Flash 5.5以及Flash5.5 Video Encoder在內(nèi)的流媒體文件制作工具三個部分。

1.Flash流技術(shù)系統(tǒng)。FMS是由Macromedia公司推出的開發(fā)流媒體的服務(wù)器軟件，其對應(yīng)的客戶端網(wǎng)絡(luò)視頻交互軟件是Flash Player，它將傳統(tǒng)的流媒體功能與開發(fā)環(huán)境結(jié)合了起來，能為更多的用處創(chuàng)建和提供交互式的媒體應(yīng)用；Flash Media Encoder提供自行錄制影像和文件格式轉(zhuǎn)換的功能，能夠生成較高質(zhì)量的FLV（Flash Video）流媒體格式的文件，且使用較為容易，功能強大；Flash Player是用來播放Flash影片的播放器，也是當前世界上應(yīng)用最為廣泛的流媒體播放器；SWF是由Flash5.5軟件制作出來的一種流式文件格式，這種文件的體積小、功能強，且有很好的交互性；FLV則是在Sorenson公司的壓縮算法開發(fā)出來的一種流式媒體格式，這種文件格式能夠使大體積的視頻文件以流的方式播放，且同時能保持流媒體的質(zhì)量；RTMP（the Real-time Messaging Protocol）協(xié)議，也即是實時消息傳送協(xié)議，是一種TCP/IP協(xié)議，是專門為高效傳輸多媒體文件和數(shù)據(jù)而設(shè)計的，使用它所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)未加密，但使用支持SSL（Secure Sockets Layer，安全套接層）的服務(wù)器可以保證數(shù)據(jù)的安全傳輸。

2.Flash流技術(shù)在遠程教育中的應(yīng)用。在遠程教育中，流媒體技術(shù)主要應(yīng)用在視頻資源的直播、點播和多媒體課件的點播中，基于Flash的流媒體技術(shù)應(yīng)用在遠程教育中時，系統(tǒng)主要由編碼器、服務(wù)端和用戶端組成。編碼端包括實時音視頻、屏幕采集及媒體文件源，服務(wù)器端有數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、Web服務(wù)器、視頻直播服務(wù)器和視頻點播服務(wù)器。在實際的工作中，教學者可以利用Flash Media Encoder將使用的視頻文件轉(zhuǎn)換為FLV格式的文件，接著運行Flash Media Server，通過在上面創(chuàng)建一個點播發(fā)布點或是一個廣播單播發(fā)布點，也即是相應(yīng)服務(wù)器的指針，用來進行視頻的點播和直播。系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)用來存儲和管理多媒體文件及用于直播的流，其中的發(fā)布模塊負責將節(jié)目提交到網(wǎng)頁中，同時通過架設(shè)的Web服務(wù)器將其傳輸?shù)接脩艚K端。當用戶對視頻進行瀏覽時，Web瀏覽器和服務(wù)器之間經(jīng)過協(xié)議交換控制信息，將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)從信息中檢索出來，并自動啟動瀏覽器的相關(guān)程序?qū)α髅襟w進行播放，而用戶端只要安裝了Flash Player即可對FLV流文件進行觀看。

網(wǎng)絡(luò)遠程教育由于其開放性，能更好地實現(xiàn)教學資源利用的最大化，同時還在一定程度上體現(xiàn)了教育的公平性。網(wǎng)絡(luò)遠程教育中的視頻資源使遠程教學更加生動形象，在現(xiàn)代遠程教育中有著十分重要的作用，因此相關(guān)的教育者們應(yīng)當充分地利用網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，以及先進的計算機、多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，創(chuàng)作出更加優(yōu)質(zhì)的教學視頻資源，從而推動遠程教育的進一步發(fā)展，以期為教育的現(xiàn)代化和全民化做出更大的貢獻。

參考文獻：

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