無線視頻傳輸技術(shù)及其在高校多媒體教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：本文介紹了現(xiàn)在流行的三種常用無線視頻傳輸技術(shù)：英特爾WiDi（Wireless Display）、蘋果AirPlay、WiFi聯(lián)盟Miracast，以及主流操作系統(tǒng)對無線視頻傳輸技術(shù)的支持情況。基于此提出了兩種利用無線視頻傳輸技術(shù)搭建的多媒體教學(xué)平臺(tái)： WiDi、Miracast兼容的多媒體教學(xué)平臺(tái)和蘋果AirPlay技術(shù)的多媒體教學(xué)平臺(tái)。高校流行的慕課（MOOCs）、微課網(wǎng)絡(luò)數(shù)字學(xué)習(xí)方式下，無線視頻傳輸技術(shù)搭建的多媒體教學(xué)平臺(tái)可以提高教師的上課質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

關(guān)鍵詞：WiDi；AirPlay；Miracast；多媒體教學(xué)平臺(tái)

Abstract： Intel WiDi （Wireless Display）， Apple AirPlay， WiFi Alliance Miracast and the main operating systems supporting status are introduced. Multi-media teaching platform compatible with WiDi and Miracast， AirPlay platform are presented on the bases of these wireless video transmission systems. By MOOCs， Micro-video and other network digital learning models in universities， the teaching quality and study efficiency can be highly improved by the Multi-media teaching platforms.

Keywords： WiDi， AirPlay， Miracast， Multi-media teaching platform

1 前言

隨著信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，慕課（MOOCs）、微課[1]等成為流行的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)方式。同時(shí)高校教師和學(xué)生都擁用大量的移動(dòng)智能設(shè)備（筆記本電腦、平板電腦、智能手機(jī)），且善于利用移動(dòng)智能設(shè)備進(jìn)行有效的數(shù)字化學(xué)習(xí)。兩者結(jié)合慕課、微課成為高校師生推崇的學(xué)習(xí)方式。在相互討論的課堂教學(xué)中，傳統(tǒng)的多媒體設(shè)備由于不支持移動(dòng)智能設(shè)備已滿足不了教學(xué)需求，建立無線視頻傳輸技術(shù)為基礎(chǔ)的多媒體教學(xué)平臺(tái)就成為迫切的需求。

2 三種常用的無線視頻傳輸技術(shù)

2.1 英特爾WiDi

2010年英特爾發(fā)布Wireless Display（簡稱WiDi）無線高清技術(shù)，它是通過WiFi信號(hào)來實(shí)現(xiàn)電腦和顯示設(shè)備的無線連接。第一代的WiDi技術(shù)只能支持720p高清播放，且有明顯的信號(hào)延遲現(xiàn)象。隨著英特爾酷睿i系列處理器性能的提升以及加入了更強(qiáng)大的核芯顯卡技術(shù)，對3D圖形和高清視頻有了更完美的支持，WiDi2.0技術(shù)已經(jīng)可以完美支持1080p全高清視頻播放。WiDi 3.5版加入了USB設(shè)備無線連接的支持，實(shí)現(xiàn)與主機(jī)無線連接，并且WiDi 3.5還對WiFi聯(lián)盟提出的Miracast規(guī)范實(shí)現(xiàn)了部分支持。最新的Pro WiDi全面兼容WiFi 聯(lián)盟的Miracast協(xié)議，基于英特爾? 架構(gòu)的電腦、平板電腦或智能手機(jī)以及支持安卓4.2版本的智能手機(jī)、平板電腦都可以通過Pro WiDi技術(shù)實(shí)現(xiàn)與電視機(jī)、投影儀的無線視頻播放。

2.2 蘋果AirPlay

蘋果公司推出的Iphone手機(jī)、Ipad平板電腦及Mac筆記本電腦在全球熱銷，借此蘋果公司推出基于WiFi的無線視頻技術(shù)AirPlay。2010年11月12日蘋果公司發(fā)布iTunes10.1軟件全面支持AirPlay無線視頻技術(shù)。在同一個(gè)WiFi（802.11a/g/n）環(huán)境下，借助AirPlay無線視頻技術(shù)，可以將Iphone、Ipod touch、Ipad及Mac（需要iOS4.2及OS X Mountain Lion以上版本）上的視頻鏡像傳送到支持AirPlay的設(shè)備（如：音箱、Apple TV）中播放。由于蘋果系統(tǒng)的封閉性，AirPlay無線視頻技術(shù)一般只支持蘋果系產(chǎn)品和通過蘋果認(rèn)證的產(chǎn)品。

2.3 WiFi聯(lián)盟Miracast

2012年9月19日，WiFi聯(lián)盟正式宣布啟動(dòng)WiFi CERTIFIED Miracast認(rèn)證項(xiàng)目，Miracast無線顯示標(biāo)準(zhǔn)開始出現(xiàn)在用戶的面前。在Miracast無線顯示標(biāo)準(zhǔn)中，將設(shè)備分為兩類，一類稱為傳送端，另一類稱為接收端。接收端又分為主接收端及次接收端，差別在于主接收端支持視頻或聲音數(shù)據(jù)的接收；而次接收端只支持聲音的數(shù)據(jù)接收，這樣用戶就可以選擇將視頻、音頻分流至不同設(shè)備并同時(shí)呈現(xiàn)出來。谷歌從Android 4.2系統(tǒng)開始加入了對Miracast的支持，采用該系統(tǒng)的智能手機(jī)、平板電腦、電視棒等產(chǎn)品都將Miracast列為基本功能。微軟從win8.1操作系統(tǒng)開始也支持Miracast。英特爾最新的Pro WiDi完全兼容Miracast。同時(shí)聯(lián)發(fā)科、英偉達(dá)與博通等多家芯片廠商都在SOC芯片方案上支持了Miracast標(biāo)準(zhǔn)。通過芯片的支持，實(shí)現(xiàn)對Miracast硬件解碼、壓縮的優(yōu)化，在設(shè)備硬件端解決技術(shù)與兼容性問題。眾多軟件及硬件廠商的支持，使Miracast無線視頻技術(shù)的應(yīng)用打開了廣闊的前景。

3 主流操作系統(tǒng)對無線視頻傳輸技術(shù)的支持

3.1 谷歌安卓系統(tǒng)

安卓系統(tǒng)主要應(yīng)用在智能手機(jī)和平板電腦中。從Android 4.2系統(tǒng)開始，許多大的廠商如三星、LG、小米、華為、SONY、HTC將Miracast列為智能手機(jī)和平板電腦的基本功能。

3.2 微軟Window系統(tǒng)

window 7 、window 8 、window10 操作系統(tǒng)是最常用的桌面操作系統(tǒng)，它們都支持英特爾的WiDi技術(shù)。其中window 8.1 和window10操作系統(tǒng)已完全兼容Miracast功能。英特爾的WiDi技術(shù)對硬件有自己要求，如下表1所示：

3.3 蘋果系統(tǒng)

現(xiàn)在的Iphone智能手機(jī)、Ipad平板電腦及Mac筆記本都支持AirPlay無線視頻技術(shù)。

4 利用無線視頻傳輸技術(shù)搭建多媒體教學(xué)平臺(tái)

通過分析操作系統(tǒng)對無線視頻技術(shù)的支持情況，我們可以搭建兩種多媒體教學(xué)平臺(tái)。

4.1 基于英特爾的WiDi技術(shù)和Miracast的多媒體平臺(tái)

此多媒體平臺(tái)設(shè)備安裝簡單且極為方便，由于采用WiFi直連技術(shù)，所以無需無線基礎(chǔ)設(shè)施，用一塊無線網(wǎng)卡可以實(shí)現(xiàn)無線顯示與無線上網(wǎng)互不干擾，顯示畫面和分辨率可以任意調(diào)節(jié)。各種智能設(shè)備及筆記本電腦的圖像、文件、音頻、視頻都可以通過WiDi技術(shù)和Miracast無線視頻技術(shù)投射到大屏幕設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)無線同屏。課堂使用頻率最高的Window操作系統(tǒng)及Office辦公軟件可以應(yīng)用在此平臺(tái)，大大方便了教學(xué)。

4.2 基于蘋果AirPlay技術(shù)的多媒體平臺(tái)

使用此多媒體平臺(tái)首先要建立一個(gè)WiFi（802.11a/g/n）環(huán)境，蘋果的各種設(shè)備與AirPlay接收器接入WiFi后，通過AirPlay無線視頻技術(shù)，可以將移動(dòng)設(shè)備上的視頻、音樂、圖像等在電視或投影上同步播放。AirPlay無線視頻技術(shù)原生態(tài)支持蘋果系統(tǒng)， Android系統(tǒng)和Window系統(tǒng)需要安裝插件才能應(yīng)用，且效果不是很好。

5 無線視頻傳輸技術(shù)的多媒體教學(xué)平臺(tái)對高校課堂學(xué)習(xí)的影響

傳統(tǒng)的多媒體教學(xué)平臺(tái)主流配置為計(jì)算機(jī)主機(jī)和投影儀，使用筆記本電腦要自己進(jìn)行接線，切換視頻，非常繁瑣，同時(shí)它又不支持平板電腦和智能手機(jī)的顯示?；跓o線視頻技術(shù)的多媒體平臺(tái)，可以很好的解決這些問題。各種移動(dòng)設(shè)備的音頻、視頻、圖像等可以實(shí)時(shí)顯示到大屏幕設(shè)備上，并且可以實(shí)現(xiàn)無縫切換，大大方便了教學(xué)，提高上課效率。在高校中，教師和學(xué)生都擁用大量的移動(dòng)智能設(shè)備（筆記本電腦、平板電腦、智能手機(jī)），善于利用移動(dòng)智能設(shè)備進(jìn)行有效的數(shù)字化學(xué)習(xí)。教師平時(shí)通過手機(jī)微信、網(wǎng)絡(luò)等的瀏覽，將對教學(xué)有用的圖片、文章、新聞等各種信息用收藏、照片等方式存下來，然后在教學(xué)時(shí)通過無線同屏展現(xiàn)給學(xué)生，使課堂教學(xué)和信息發(fā)展實(shí)時(shí)同步，充分發(fā)揮“互聯(lián)網(wǎng)+”的優(yōu)勢[2]。慕課（MOOCs）、微課等流行的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字學(xué)習(xí)方式，逐漸被高校師生接受并采用。在課堂教學(xué)階段，在無線視頻傳輸技術(shù)多媒體平臺(tái)的支持下，學(xué)生可以利用移動(dòng)智能設(shè)備有效的呈現(xiàn)之前視頻學(xué)習(xí)中遇到的問題，以及對自己問題的分析見解，而教師也可以采用移動(dòng)智能設(shè)備進(jìn)行有針對性的，生動(dòng)的解釋。在師生的問答中，加深了學(xué)生對問題的理解，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]Shieh D.These lectures are gone in 60 seconds[J].Chronicle of Higher Education，2009，（26）：1-13.

[2]陳彤.無線同屏技術(shù)在對媒體教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].中小學(xué)實(shí)驗(yàn)與裝備，2016，（2）：43-45.

作者簡介

朱國明，天津外國語大學(xué)教育技術(shù)與實(shí)驗(yàn)室管理中心，工程師 研究方向：教育技術(shù)與教育裝備。