流媒体技术的网络教学

2024-06-14

流媒体技术的网络教学(精选十篇)

流媒体技术的网络教学 篇1

网络教学是以现代信息技术为主要手段, 学习者可以通过网络教学平台所提供的学习课程和学习管理模式进行发现和探索式的学习。而流媒体技术在网络教学中越来越受重视, 在网络学习中流媒体技术可以实现视频课程的实时传输和播放功能, 能节省了大量的磁盘空间, 对系统缓存要求较低, 启动延时短等特点, 学习者无需等待整段视频下载完成, 就能收看学习内容。

1 流媒体技术

1.1 流媒体技术简介

流媒体是指用户通过网络或者特定数字信道边下载边播放数字媒体数据的一种工作方式[1]。流媒体技术是要将通信技术、数字媒体技术其中包括视频的采集、压缩、编辑、存储等, 将这些复杂的技术很好的结合, 才能保证良好的播放效果。流媒体播送形式主要有直播 (live) 和点播 (on-demand) , P2P技术也可应用在流媒体播送中。可以通过校园网架设服务器, 来发挥P2P网络的优势, 使网络上同时观看视频的校内学生, 能够相互共享资源, 减少服务器的压力, 有效提高了在线视频的流畅度。[3]

1.2 流媒体基本组成

基本的流媒体教学课程系统结构图:如图1所示。

(1) 流媒体压缩编码:将教学视频内容经过编辑软件的设计后, 再把视频课件分成压缩包, 形成码流, 在上载到流服务器。

(2) 流服务器:是指将获取的流媒体数据包进行存储并发布到互联网上。

(3) 互联网:英文:Internet, 又称英特网。是网络与网络之间所串连成的宏大网络, 这些网络以一组通用的协定相连, 形成逻辑上的单一巨大国际网络。

(4) 用户接收端:通过游览器或视频播放器进行缓冲、解码实现同步流媒体播放, 还可以反馈控制信息, 对流媒体进行控制

2 网络教学平台构建

2.1 制作流媒体视频课程

可以通过摄像机将教师的整个过程授课过程录制下来, 也可以使用各种屏幕录像软件来录制课程。可以利用Helix Producer软件将视频课程制作成流媒体格式文件。

2.2 硬件系统设计

(1) 教师端:需用配备多媒体计算机、摄像头、麦克等硬件设备。

(2) 服务器:主要由Web服务器和流媒体服务器组成。

(3) 网络设备:采用交换机和路由器等设备通过TCP/IP协议连接到Internet。

(4) 学生端:需要一台能够连接到互联网的计算机和音响、摄像头、麦克等辅助设备。

2.3 软件平台设计

软件平台系统主要有界面模块、学生板块、教师板块, 管理模块、评估模块四部分组成。可以实现离散学生的自主学习, 也可以作为正常课堂教学。

(1) 界面模块:要尽可能的人性化, 要给人以亲切、简洁的感觉, 整个界面的结构要清晰, 各功能模块明显, 操作便捷。[3]

(2) 学生板块:该模块包括身份注册和认证、学生学籍管理、选课管理、考试管理、讨论平台, 学生可以通过这些模块实现选课、学习、问题的讨论和课程考核等功能。

(3) 教师模块:该模块包括身份注册和认证、课程管理、答疑管理、试题管理、作业管理, 教师可以进行课程的编辑、试题的发布、检查作业、对学生的问题进行解答。

(4) 管理模块:可以发布通知和公告, 对教师用户和学生用户的信息资料进行管理。确保软件平台稳定运行。

(5) 评估模块:学生可以根据自己的兴趣爱好进行个性化学习, 还能够通过评估系统随时反馈对教师、课程、课件和系统的意见和建议, 将这些反馈信息提供给教师以此来提高教学质量和效果。[2]

3 结束语

流媒体技术应用在网络教学中, 教学内容等信息源发生了根本的改变, 网上教育信息资源已经不是几个教师的知识量能相比的, 大量的学习资源为学生提供了更广阔的学习空间。流媒体网络教学实现了教师与学生非实时交互的多媒体教学工作, 也解决了视频课程下载时间长以及播放同步等问题。对于网络教学资源和网络教学管理等工作是需要一个长期积累的过程, 教学设计和教学策略是网络教学的灵魂, 能否通过先进的技术改进教学模式, 提高学习者的自主学习能力, 挖掘学生的最大潜能, 是我们未来需要继续研究和探索的重大课题。

摘要:随着网络技术的不断发展, 教学模式也随着网络技术的发展不断优化, 从而流媒体技术在网络教学中被广泛应用, 使学习者不在因为时间、空间和地域的限制, 自主的选择学习时间和学习方式。构建一个好的流媒体网络教学平台是提高学习者的自主学习能力和学习质量的重要保证。本文介绍了流媒体网络教学平台的设计与构建。

关键词:流媒体,网络教学,构建

参考文献

[1]张文俊, 等编.数字媒体技术基础[M].上海大学出版, 2007, 3.

[2]胡冬萍.基于流媒体技术的现代远程教学系统的设计与实现[J].信息与电脑, 2008 (19) .

基于流媒体技术的高校教学系统设计 篇2

关键词:流媒体 异步传输 高校教学系统

0 引言

随着网络技术的不断发展,高校多媒体教学方法得到了普遍推广。现如今的高校教学,大多以课堂现场播放音视频和演示文稿的方式进行,这虽然可以提高教学的直观性,变抽象为形象,提高课堂效率,但同时这样的方式也存在诸多弊端,比如课件过于程式化,华而不实,忽略了学生的学习主体性,不能和学生进行有效的互动,从而掩盖了多媒体技术的优势,也无法引起现今大学生学习的兴趣。

基于高校教育的现状,本文设计了一套即时互动的教学系统,该系统基于流媒体技术设计,辅助互联网异步传输技术,可以实现以学生为主体,以实时互动为手段,以传统板书式教学和演示文稿教学为辅助的新的多媒体教学方案。

1 流媒体技术简介

流媒体技术,是一种新的媒体传送方式,主要应用在在线会议、网络直播等实时数据传送中。它的传输原理是将视频、音频等媒体压缩为一个个压缩包,由视频服务器向用户计算机连续、实时传送,只需要在用户端缓存足够可播放的视频容量就可以开始播放,而不必下载完整个文件。这种技术不仅使启动延时大幅度地缩短,而且对系统缓存容量的需求也大大降低。

流媒体的传输协议主要包括两个部分,即实时数据传输协议RTP和实时传输控制协议RTCP,它们是由IETF的音视频工作组于1996年制订的,主要是为了弥补互联网带宽不足和服务质量控制机制微弱的局限性。RTP主要用来传输具有实时特点的数据,而RTCP用来控制服务质量,并在正在进行的会话里传送参加方的信息。

2 系统设计

2.1 总体结构

基于实时友好的设计理念,本系统主要包括服务器流媒体管理模块和客户端交互模块两部分。总体流程图如图1所示。

2.2 服务器流媒体管理模块

服务器流媒体管理模块作为该系统的核心,主要完成对课件、录制的音视频文件和其他教学文件的合成、采集、编码、存储和广播功能。

服务器流媒体管理模块的合成过程主要采用微软公司的Movie Maker和PowerPoint的Producer组件,采集和存储过程主要采用微软公司的Windows Media Encoder,而流媒体服务器的架设和广播功能主要采用Windows Media Server。

微软公司的Movie Maker和PowerPoint的Producer组件可以很方便的把已有的音视频文件和演示文稿制作成丰富多彩的形式。首先利用摄像机、音视频采集卡或桌面录制软件,把音视频和操作场景录制下来,然后利用Movie Maker制作包括字幕、转场特效等在内的完善的视频文件,也可以利用Producer组件制作复杂框架的多媒体演示文稿。

本系统媒体源的采集使用Windows Media Encoder软件,编码方式是微软的ASF。该软件可以捕捉话筒、摄像头、视频采集卡和电脑桌面等多种终端,生成的媒体源被捕捉以后发布存储到已经架设好的流媒体服务器上,就可以进行实时广播和点播功能。为了增强媒体的丰富性,我们第一步已经制作好了完善的视频文件和复杂框架的多媒体演示文稿,通过此步骤,可以把制作好的文件按一定的编码格式采集到流媒体服务器上。

流媒体服务器主要用于储存和控制广播流媒体的数据,它的架设离不开Windows Media Server,微软的服务器版本的系统都自带这一软件。架设好的服务器还需要进行流媒体站点的设置后,才能进行媒体流的播放功能。流媒体站点有两种设置,一种是实况推传递广播;另一种是录制拉传递点播。本系统在课上时间使用推传递广播,把教师现场的音视频、演示文稿等内容实况传输到学生机器上,并根据学生的反馈进行课件的实时调整;课下自学习时间则采用点播方式,让学生自行选择要学习的课程观看或下载。流媒体站点发布完成之后,就可以在学生端打开Media Player,输入发布点的地址mms://地址/文件名进行观看。本系统客户端交互模块会设计更友好更直观的客户端和浏览器网络界面,避免操作播放器的麻烦。

2.3 客户端交互模块

客户端交互模块直接面对学生,负责把流媒体模块的源数据展示在界面上,同时负责即时通信功能,让学生和教师实时沟通,教师端也可以自行屏蔽这一功能。该模块主要采用网页Ajax技术,对互动数据进行及时推拉。

Ajax技术俗称为异步传输技术,它是一种新的网页开发技术,利用它可以快捷方便的开发出即时聊天、文件传输等功能。Ajax的核心是JavaScript对象XmlHttpRequest,它可以使客户通过浏览器直接与服务器进行通信,而不用重新加载整个页面,从而减轻服务器的数据传输,使交互页面更小、更快、更友好。

本系统主要基于流媒体和网页Ajax技术开发设计,流媒体服务器除了上述的架设和软件安装外,还要配置好IIS(互联网信息服务),这样客户端就可以不受环境和条件限制,直接展示在互联网上。

本系统目前已完成主要的模块设计和框架整合。

3 结束语

信息技术的快速发展,为高校教育的改革提供了新的可能,在视频会议领域广泛应用的流媒体技术无疑是其中最有前景的研究方向。本系统充分融合流媒体技术和异步传输技术的优势,摒弃多媒体教学的固有思维,变学生为主体,以互动为手段,让课堂上每个人都参与其中,充分發挥学生的学习积极性,提高高校课堂学习效率。

参考文献:

[1]钟玉琢,向哲,沈洪.《流媒体和视频服务器》,清华大学出版社,2003.

[2]章森,吴建平,林闯.《互联网端到端拥塞控制研究综述》,软件学报,2002.

流媒体技术在网络教学中的应用 篇3

随着多媒体网络技术在教学中的应用,流媒体(Streaming Media)技术发展最快,应用最广。各大专业厂商,比如Microsoft,RealNetworks,Apple等公司都十分重视流媒体技术的开发,近来频繁发布相关的流媒体技术产品,抢占该项技术的制高点,同时,也推动了该项技术在现代教育技术中的应用和推广。

Microsoft公司的Windows Media系列技术的推出,为以较低的代价构建网络教学与媒体服务系统提供了基础。本文采用Windows Media 技术,以高档微机为媒体服务器,以校园网络设施和多媒体教室为基础,以较低的代价构建了网络媒体教学和服务系统,并在教学中得到了应用。

1 Windows Media系统的体系结构及通讯协议

Windows Media 的前身是Microsoft 公司的Netshow产品,随着流式媒体(Streaming Media)技术的进展,Microsoft公司推出了Microsoft Windows Media Service技术,其中包括流式媒体的制作、发布、播放和管理的一整套解决方案,这套软件集成在Windows 2000 Server (及以上版本)中,其服务器端的产品Windows Media Server 也可以安装到Windows NT Server Pack 4以上的版本中。Windows Media既面向Internet也面向Intranet,只是在具体应用中的某些技术措施有所不同。

1.1 系统的体系结构

图1给出了Windows Media系统的体系结构示意图。系统由工具计算机、ASF文件存储体、媒体服务器、客户端等部分组成。其中工具计算机用于采集、制作和编辑Windows流式媒体。ASF存储体用于存放Windows流式媒体文件。媒体服务器用于管理和发布Windows流式媒体。客户端用于接收和播放媒体服务器发布的媒体内容。

1.2 ASF流式媒体的发布

Windows Media Service 的核心是ASF(Advanced Stream Format)。ASF是一种数据格式,是一种支持在各类网络和协议下进行数据传递的公开标准。多媒体信息被制作成ASF格式,在网络上以数据包的形式传输(称为ASF Stream),它可以使用当前流行的任何一种底层网络传输协议,支持任意的压缩解压缩编码方式。ASF 既适合于通过网络发送多媒体流,也适合于在本地播放。

Windows Media 服务器为ASF流式媒体的发布提供了两种方式:Unicast Service(单播)和Station Service(多播,广播站)。其中Unicast Service 为客户提供点对点连接方式的服务,按照用户的参与程度又分为On-Demand Unicast (点播)和Broadcast Unicast(广播),前者为交互式点播服务,允许用户参与媒体播放的控制过程,如:开始、暂停、快进等,这种方式对服务器、网络资源的开销较大;后者是被动式接收方式,只能观看播放,不能进行控制,适用于广播服务,这种方式节约网络带宽,服务器资源开销较少。

1.3 Windows Media的通信协议

1.3.1 HTTP协议

可以通过配置Windows Media服务器,使用HTTP协议连接Windows Media系统的所有组件,HTTP协议的功能是将媒体内容转化为HTTP流,使之能够相互通信。使用HTTP协议的优点是可以帮助克服防火墙障碍,因为大多数防火墙允许HTTP流通过。但这时单播服务和广播站服务不能绑定到同一通信端口,必须具有不同的端口设置。

1.3.2 MMS协议

Microsoft公司专门为Windows Media Service系统制订了组件间的通信协议,其中MMS协议(Microsoft Media Server protocol)用于访问Windows Media发布点上的单播内容。MMS是连接Windows Media单播服务的默认协议。如果客户端在Windows Media Player中键入一个URL以连接媒体内容,而不是通过超链接访问媒体内容时,则必须使用MMS协议。连接到多播的客户端不使用协议,它们在流媒体内容经过多播IP地址传送时接收数据,不需协议连接。

在MMS协议中,根据连接对象的不同,又分为MMSU和MMST。其中MMSU是MMS和UDP(User Datagram Protocol)的结合;MMST是MMS和TCP(Transmission Control Protocol)的结合。

当使用MMS协议连接到发布点时,有时会因为网络、服务器的问题或其他原因,Windows Media Player不能连接到Windows Media服务器并访问单播。这时“协议翻转”会自动从MMSU跳到MMST协议,最后到HTTP。在试图连接到流媒体源时,Windows Media Player会依次尝试每种协议直至连接完成。“协议翻转”确保了最佳的连接。

1.3.3 MSBD协议

MSBD协议(Media Stream Broadcast Distribution protocol)是用来访问Windows Media编码器的协议,也就是访问流媒体的源。该协议还可以用在从广播站服务到内容储存服务器的连接,以及服务器到服务器的分发。MSBD是面向连接的协议,对流媒体最佳。MSBD对于测试客户端、服务器连接和ASF内容的品质很有用,但不能作为接收ASF内容的主要方法。Windows Media编码器最多可支持15个MSBD客户端;而一个Windows Media服务器最多可支持5个MSBD客户端。

2 流媒体网络教学系统的关键技术

2.1 系统的连接

这里以校园网络设施和网络教室为环境,采用微软公司的Windows Media技术,应用流媒体实时传输系统的协议和标准,以较低的代价构建了网络教学与服务系统,并在教学中得到了应用。该系统既可以在校园网环境下进行教学的实时传输,也能够在Internet上进行实时或非实时的远程教学。媒体服务子系统和其他子系统一起构成完整的教学资源服务系统。系统的连接如图2所示。

2.2 媒体服务器的配置

服务器采用Windows 2000 Server,安装Windows Media Service,用于存储、发布和管理流媒体信息。为了节约开支,在本文应用系统中Media服务器同时兼作IIS Web服务器(两者当然可以分开在两台不同的计算机上,而且配置工作还简单一些)。

在同一台计算机上使用Windows Media服务和IIS信息服务时,它们各自使用默认的端口:Windows Media单播服务绑定到端口1755,Windows Media广播站服务绑定到端口7007,IIS绑定到端口80。但是Windows Media(单播或广播站)服务必须有一个在80端口可用的IP地址,以便通过HTTP传送ASF内容。配置要求做到以下四点:

(1)使用IIS 4.0或以上的版本,这是因为IIS 3.0或更早的版本把全部可能的IP地址都绑定到了80端口上,不能给Windows Media分配IP地址来分流ASF内容。

(2)在绑定到端口80时,IIS服务不能配置为使用全部分配的IP地址,必须留下至少一个IP地址用于分流ASF内容。比如在本系统中,IIS服务配置的IP地址为:210.37.38.8和210.37.38.200;Media服务配置的IP地址为:210.37.38.19。

(3)禁止为IIS Web站点池化套接字。切换到命令提示符方式,进入目录SystemDriveinetpubadminscripts(其中SystemDrive是系统盘符),执行命令cscript adsutil.vbs set w3svc/disablesocketpooling true,命令提示符将答复:disablesocketpooling:(BOOLEAN) TRUE。

(4)编辑注册表使Windows Media服务依靠Web服务器。启动注册表编辑器,使用树型视图导航到下面的路径:

HKEY-LOCAL-MACHINESystemCurrentControlSetServicesnsunicast

双击键值“DependOnService”;

打开“Multi-String Editor”;

在服务列表的尾部键入“W3SVC”;

重新启动计算机。

W3SVC就是使Windows Media 服务器组件与 Microsoft Internet信息服务(IIS)相关的设置。注意必须设置 Windows Media 组件服务与Web服务相关,这样Web服务可以绑定到 80 端口。如果不设置这种相关的关系,Windows Media 服务器组件可能会首先绑定到80端口,而Web服务器将无法正常运行。这些配置只适用于在IIS 4.0或更高的版本上使用Windows Media服务。

2.3 工具计算机

工具计算机配置视频采集卡、声卡及摄像机等,安装Windows Media Tools,用于采集、制作、编辑ASF流和.asf媒体文件。

Windows Media Tools中包含一系列的用于制作与生成ASF流式媒体的工具。其中Windows Media Author用以装配、同步和压缩分立的视频和图像文件,使之成为单一的.asf文件;VidToAsf,WavToAsf用于实现视频、音频转换为ASF格式;Media Presenter For PowerPoint是一种与PowerPoint并用的附加工具,能将PowerPoint的演示稿转换成ASF流;Windows Media Publish to ASF for Microsoft PowerPoint是一种将带旁白的PowerPoint演示转换成.asf文件的工具;Windows Media ASF Indexer是编辑.asf文件的开始和结束时间并将其编为索引的工具,它也可用于为.asf文件提供标记、属性和脚本命令;Windows Media Encoder用于将实时或存储的视频和音频内容转换为ASF流,若要使内容流更有深度,可以新增脚本命令。这些脚本命令可用来访问特定的Web站点、初始化页翻转、提供分级资料或创建电子邮件信息。一旦内容流建立后,可将其写到.asf文件中以用于将来播放。

Windows Media音频文件的扩展名是.wma,它是纯音频的ASF流格式文件的专有形式。此类媒体与.asf文件只有扩展名不同,Windows Media服务器能传送流式化的.wma文件,创建.wma文件是为了方便只播放音频的客户使用。

2.4 Windows Media客户端

Windows Media客户端软件是Windows Media Player,这是一种通用的多媒体播放机,它可以播放服务器端发布的包含视频、音频、图像、URL和脚本内容的ASF流。它可以单独使用,也可以以ActiveX控件的形式嵌入到一个Web页或支持ActiveX的其他应用程序容器中,它还支持当前最流行的多种格式的音频、视频和混合型多媒体文件,如AVI,MOV,MPEG等。

2.5 工作方式

2.5.1 教师用机的工作方式

教师用机由于讲课、演示等的需要,使用方式要求灵活,故与服务器的连接采用点对点的点播方式,即Unicast Service方式中的On-Demand Unicast方式,其具体连接如图3所示。在这种方式下,用户建立与媒体发布服务器的连接后,可以参与播放过程的控制,如开始、暂停、快进等。

2.5.2 学生用机的工作方式

为了节约服务器硬件开销,学生用机与服务器的连接采用Station Service工作方式,即广播服务工作方式,这种方式要求有支持广播的网络,具体的连接如图4所示。在这种方式下,用户只能观看广播的内容,不能参与控制。广播的内容既可以是ASF格式的存储文件,也可以由视频捕捉卡把摄影机、麦克风记录的内容输入到Media Encoder,进行编码生成ASF流,再由Media Server进行实时发布。

3 多媒体资源的集成

对多媒体资源的集成采用同步多媒体集成语言SMIL,SMIL(Synchronized Multimedia Integration Language)是W3C的同步多媒体工作组(SYMMWG)设计发展的一种新的标记语言(meta-language),是基于XML技术的专门为流媒体制定的语言标准。它的作用是可以对一组多媒体内容按照时序、布局、链接形式进行组织,对视音频、文本、图像出现的先后次序作出安排,最终形成一个完整的在Web上进行的多媒体演示。图5是运用SMIL对多媒体进行集成的应用实例。

4 结束语

采用流媒体技术构建网络教学与服务系统,可以充分利用现有的网络设施,造价较低;并且可以在此基础上开发新的应用模式、方便灵活。随着流媒体技术的不断完善,其应用前景会越来越广。

摘要:在校园网络设施和多媒体网络教室的基础上,采用流媒体技术组建了网络教学和服务系统,深入分析了流媒体的体系结构和网络通信协议,详细描述了系统的连接、配置和技术要点,以较低的代价实现了流媒体在网络教学中的应用。

关键词:网络教学,流式媒体,多媒体,现代教育技术

参考文献

[1]徐栋,任东强.Windows 2000 Server系统结构与设计[M].北京:中国水利水电出版社,2000.

[2]廖彭冲,徐音.实战Windows 2000——网络通信篇[M].北京:2003.

[3]蒋理,王国顺.计算机网络理论与实践[M].北京:中国水利电出版社.

多媒体技术辅助教学的探讨 篇4

多媒体技术辅助教学的探讨

本文分析了多媒体课件的制作与使用中所存在的问题,提出应当在多媒体课件制作上下功夫,提高课件质量;应当合理组织课堂教学,将课件讲授与传统教学方法相结合,提高多媒体课堂教学效果、全面提升多媒体教学质量等措施.

作 者:王炎 刘安明 作者单位:陕西财经职业技术学院刊 名:管理观察英文刊名:MANAGEMENT OBSERVER年,卷(期):“”(12)分类号:G43关键词:多媒体教学效果 多媒体课件

流媒体技术的网络教学 篇5

关键词:通用技术教学 多媒体技术 应用

通用技术课程标准倡导学校创设条件,利用计算机辅助设计和仿真试验等现代技术在构思方案、绘图、模拟试验等方面的应用,以培养学生使用现代工具解决技术问题的意识和基本能力。笔者认为,在通用技术教学中利用多媒体技术教学,可以改善学习方式,提高学习的有效性。在通用技术的课堂教学中运用计算机辅助教学,给我的课堂带来了方便,收到了很好的效果。现就多媒体技术在课堂教学中的应用谈几点感受:

一、通用技术的开设

通用技术课程的实行,目前已取得了一定成绩。在普通高中设立技术学习领域,既是加强和改进基础教育中的技术教育、深入推进以创新精神和实践能力培养为重点的素质教育的需要,也是贯彻落实科教兴国战略决策、促进经济与社会可持续发展的切实需要。

但是取得成绩的同时,也存在一定的问题,都是不应被忽视的。比如:现在很多通用技术的老师都是从其他的学科临时调过来的,大部分都是在学校担任化学、物理、生物、数学、信息技术、劳技教学工作的教师及近年从非师范类专业招进来工科类大学生等经过短期学科培训转型而来,很少是从校外有一定技术实践经历的人员中聘请的。这样任课教师本身对于通用技术课程里面的很多知识自己理解也不够,更不用说对技术课程中的教材教法深入掌握了。再如,通用技术相关的设施尤其是基础设施的不完善,会使得教学的发展与进度缓慢,甚至会产生严重的影响。这就需要进行慢慢的积累与完善。另外,由于通用技术课程是一门全新的课程,对它的教学设备、教学仪器的建设和配备还不完善,各地基本上没有配备通用技术试验室,目前使用的教材中也没有给学校提供一个试验配备标准或试验资源包。学校应该创造条件,建设通用技术课程试验室。试验是技术设计过程中的重要环节,是把科学知识和技术原理物化为技术成果的基本途径。通用技术课程中的技术试验是师生根据一定的目的和要求,利用材料、工具和设备等物质手段,在给定的条件下,主动控制或干涉研究对象,进行技术学习和技术创新的活动。所以,对通用技术这门课程的教学方法和模式值得代课老师深入研究,并且如何利用现代化的教学工具实现通用技术课程的高效性值得探究。

二、多媒体技术在通用技术课程中的应用优势及特点

根据“通用技术”课程特点的分析,笔者将多媒体技术应用于其课堂教学中,收到了不错的教学效果。多媒体技术在通用技术课程中的应用优势及特点主要体现在以下几个方面:

1.多媒体技术教学能够激发学生的学习兴趣。在教师教学过程中,如果学生对所学的知识感兴趣,就可以集中注意力,积极思考,并主动去发现、探索新的知识。在教学中,教师可以利用多媒体技术渲染课堂气氛,让学生始终处于学习的主体地位,建立起学习者和认知材料之间的直接联系,这是调动学生学习兴趣并进行自主学习的有效方式。

2.多媒体辅助教学可以把抽象内容具体化。通用技术课程中的技术理论大多数是比较抽象难懂的,学生虽然已经具备科学抽象思维能力,但还没有成熟,所以抽象性有时会成为学生学习的一个障碍。所以我们教师不应仅仅停留在课文表面进行学习,可以运用多媒体辅助教学来解决抽象性的问题,通过多媒体电脑展示事物的动态效果,将抽象内容具体化,便于学生接受。这样不但可以帮助学生理解相关知识,还可以增加课堂的趣味性,激发学生的学习兴趣。

3.多媒体技术可以补充和拓展教材的教学内容。通用技术教材在编写设计过程中,为适应我国国情,通过网络开展丰富的阅读、链接等栏目,设计了不同的教学案例,这在一定程度上可以增加教材内容的丰富性、选择性和开放性。在教学过程中,如果仅仅让学生阅读文字和观看图片,学生就会没有兴趣和印象不深刻。教师可以根据中学生的认知特点,在课堂上利用多媒体技术把教材中的文字和图片内容变为有情节、有声音的视频材料,增加知识量,让学生通过视觉和听觉刺激而更好地掌握知识。

4.多媒体的使用,可以降低学生学习技术的难度。恰当使用教学设备可以降低学习技术的难度,提高学习技术的效率。一定要根据教学内容和坏境,结合现代化教学设备的优缺点及适用情境,合理选择现代化教学设备,让技术充满整个学习过程,从而激发学生对学习技术类课程的兴趣。

多媒体技术在我们通用技术课堂教学中已显示出强大的生命力,只要我们根据课堂的具体情况进行教学手段最优化的整合,就能使通用技术课堂教学实现优质高效的目标。 以上是我对多媒体在通用技术教学中运用的一些感受,当然,要教好通用技术这门课程,仅仅通过多媒体技术的引入是远远不够的,还有很多需要我在实践中去不断探索和思考。

参考文献

[1]黎明 编著 课堂教学策略.云南大学出版社。

[2]技术课程标准(实验).人民教育出版社。

流媒体技术在网络教学中的应用初探 篇6

1 流媒体文件的格式

流媒体视频文件支持在线播放,现场直播等。通俗的说,就是边下载边播放。这种“边传边播”的方法避免了用户必须等待整个文件从Internet上全部下载完毕才能观看的缺点。

流媒体文件通常有以下几种格式:

1)RM/RMVB(Real Media)格式

RM格式是RealNetworks公司开发的一种新型流式视频文件格式,它麾下共有三员大将:RealAudio、RealVideo和RealFlash。RealAudio用来传输接近CD音质的音频数据;RealVideo用来传输连续视频数据;而RealFlash则是RealNetworks公司与Macromedia公司新合作推出的一种高压缩比的动画格式。

2)MOV文件格式(QuickTime)

QuickTime能够通过Internet提供实时的数字化信息流、工作流与文件回放功能,为了适应这一网络多媒体应用,QuickTime为多种流行的浏览器软件提供了相应的QuickTime Viewer插件(Plug-in),能够在浏览器中实现多媒体数据的实时回放。该插件的“快速启动(Fast Start)”功能,可以令用户几乎能在发出请求的同时便收看到第一帧视频画面,而且,该插件可以在视频数据下载的同时就开始播放视频图像,用户不需要等到全部下载完毕就能进行欣赏。

3)ASF/WMV(Advanced Streaming Format)格式

Microsoft公司推出的Advanced Streaming Format(ASF,高级流格式),也是一个在Internet上实时传播多媒体的技术标准。ASF的主要优点包括:本地或网络回放、可扩充的媒体类型、部件下载、以及扩展性等。ASF应用的主要部件是NetShow服务器和NetShow播放器。有独立的编码器将媒体信息编译成ASF流,然后发送到NetShow服务器,再由NetShow服务器将ASF流发送给网络上的所有NetShow播放器,从而实现单路广播或多路广播。

4)FLV格式

FLV是FLASH VIDEO的简称,是Macromedia公司开发的属于自己的流式视频格式。FLV格式不仅可以轻松的导入Flash中,几百帧的影片只需要两秒钟,速度极快,同时也可以通过rtmp协议从Flashcom服务器上流式播出,并且能起到保护版权的作用,可以不通过本地的微软或者REAL播放器播放视频。

各种流媒体格式都是随着互联网的发展诞生的,也是视频格式发展的方向。

2流媒体技术的应用

网络教学中的课程视频点播在技术上要求点播流畅,对带宽的适应性要强。目前主要使用流式播放或下载两种方式将数字媒体文件通过网络传递到客户端。

2.1 两种播放形式的比较

1)下载

下载方法通常需要将内容先保存到Web服务器,在网页上添加指向该内容的链接。用户单击链接,将文件下载到其本地硬盘上,然后使用播放机播放内容。

下载播放方法在技术实现上较为简单,但也存在以下缺点:(1)不能用于实况流。用户需要下载整个文件后才能播放视频文件,整个下载过程既耗费时间又耗费磁盘空间。(2)不能高效地使用可用带宽。当客户端开始下载数字媒体文件时,所有可用网络带宽用于尽可能快地传输数据。因此,其他网络功能可能会减慢或被中断。

2)流式播放

流式播放传输声音、影像或动画等多媒体信息时由流媒体服务器向用户计算机连续、实时传送。它首先在使用者端的电脑上创建一个缓冲区,在播放前预先下载一段资料作为缓冲。用户不必等到整个文件全部下载完毕,而只需要经过几秒或十数秒的启动延时即可进行观看。通常在制作网络教学的网站时,会在网站上同时提供低质量和高质量的两种视频文件,以便访问者根据自身的网络情况来作出选择,从而获得最佳的访问速度。

2.2 流媒体文件格式的的选择

不同的视频格式就需要选择不同的播放器,如果用户在本地计算机没有安装相应播放器,那么根本无法收看这些视频。在制作网络教学网站的时候必须要考虑这个因素。例如,如果采用RM/RMVB格式,那么需要用户安装RealPlayer播放器,必须在网页的显著位置作出提示并给出下载链接,最好有一个帮助页面引导用户一步步完成安装步骤。如果采用MOV格式,那么需要用户下载安装QuickTime插件,同样必须在网页的显著位置作出提示并给出下载链接。

采用ASF/WMV格式或FLV格式相对而言则要好很多。ASF/WMV格式使用嵌入在浏览器中的Windows Media Player(以下简称WMP)进行播放,一方面,WMP是Windows操作系统集成的,无需额外安装,另一方面,WMP会自动下载/选择正确的解码器进行播放,这样就降低了播放失败的可能性。FLV格式则使用嵌入在浏览器中的Flash播放器来播放,只要用户的浏览器安装过Flash Player插件就能正常播放FLV视频。Flash Player插件是IE、Firefox等浏览器中广泛应用的插件,对于大多数上网的用户而言,无需额外安装。FLV格式是目前最流行的流媒体文件格式,目前国内视频分享网站,比如优酷、土豆、5Show、56等都在使用FLV播放技术。

2.3 流媒体文件格式的转换

刚刚拍摄采集到的精品课程视频都是普通的影音文件,通常是AVI格式或MPEG格式的。这两种格式均无法实现流式播放,需要进行视频格式的转换。

这里以“网页设计”课程教学录像为例,使用AVI格式的视频文件作为视频源文件进行格式转换。采用的软件工具是Micromedia Studio 8附带的FLV转换工具:Flash 8 Video Encoder。

点击系统菜单“程序”→“Macromedia”→“Macromedia Flash 8Video Encoder”启动该软件。

进入程序后,可以看到软件界面非常简单,如图1所示。实际上使用这一工具转换普通视频为FLV视频很容易,只需几步即可完成。

点击“增加”按钮,在“打开”对话框中,选择需要导入的视频即可。Flash 8 Video Encoder支持转换的视频格式相当广泛,如:AVI、WMV、MPEG、ASF、MOV等常见视频格式。视频添加进队列后,如果不需要做特殊修改,那么点击“开始队列”按钮,程序即开始视频转换。如图2所示。

软件转换视频的速度与原始视频大小及设置的视频数据速率有关。整个转换过程,主窗口下方都有信息提示,并且还能看到实时的进度预览。转换结束后,在转换视频同一文件夹下,我们就能得到一个同名的FLV文件。

如果采用默认设置生成的FLV文件在画面质量、视频数据速率等方面无法满足要求,还可以转换进行更多的控制,只需要在队列中选择要设置的队列项目,并单击主窗口的“设置”按钮进入高级设置对话框。如图3所示。

在视频编码设置对话框中,最显著的就是FLV视频品质设置,默认是“Flash 8-中等品质(400kbps)”,软件内置7种不同的编码设置组合。我们也可以选择自定义设置,点击“显示高级设置”按钮,软件将显示“高级设置”界面。如图4所示。

在“高级设置”界面中,可以自定义视频编码器、设定画面品质、调整视频大小,还可以对视频进行裁切和修剪。

一切都设置好后,点击“确定”按钮返回主窗口,然后再开始队列就可以按要求生成FLV视频文件了。

事实上,可以将普通影音文件转换成FLV视频文件的软件还有很多,比较出名的还有Sothink Video Encoder for Adobe Flash、Ultra Flash Video FLV Converter、Allok Video to FLV Converter。不过,这些软件都是共享软件,未注册版本会有功能方面的使用限制,如只能转换前5分钟视频等。而Flash 8 Video Encoder是Micromedia Studio 8套件所带的工具,其用户相对多一些。

如果想生成RM/RMVB/ASF/WMV格式的流媒体文件,可以借助其他工具,如WinAVI Video Converter、Magic Video Converter等,可以很方便地实现各种文件格式之间的转换,不过这些软件一般都是共享软件。

2.4 在网页中嵌入流媒体文件

得到流媒体文件之后,还必须把它嵌入到网页里面去播放。这一般都要修改页面的HTML代码,对不同格式的流媒体文件,添加不同的视频播放器代码。

页面插入Windows Media Player视频播放器代码示例:

页面插入RealPlayer视频播放器代码示例:

如果要在网页中播放FLV格式的流媒体文件,可以先使用Flash 8导入FLV视频,然后在Flash 8中设定好FLV播放控制器,最后导出即可生成一个swf格式的FLV播放器。在页面中插入这个播放器即可实现FLV视频的播放。这里推荐一个很好的FLV网络播放器———Vcastr。Vcastr是开源的FLV视频播放器,使用简单,并且功能可以通过插件不断增加其功能,目前最新版本是3.0,可以在http://www.ruochigroup.com/main/2008/03/19/vcastr-30/下载该播放器,页面上有详细的使用说明,很容易上手。注意如果虚拟主机使用的是Windows 2003 Server操作系统,那么可能需要对IIS进行一些设置使其支持FLV文件格式,不过现在大多数主机还是支持FLV的。

3 结束语

随着网络技术的不断发展以及我们对网络音视频文件应用研究的深入,流媒体技术将在网络教学中发挥重要作用,更好地促进网络教学的发展,提高学生学习的兴趣,在网络教学中的应用也会更加广泛和深入。

参考文献

[1]刘辉珞.流媒体技术在精品课程建设中的应用[J].珠海城市职业技术学院学报,2007(3).

[2]吴鹏,胡强.流媒体技术在网络多媒体教学环境中的应用[J].计算机与信息技术,2007(6).

流媒体技术的网络教学 篇7

传统的教学模式中,师生都是按教学计划安排好的时间、地点进行教学活动。这种直接面对面的教学有利于师生间的交流,同时它也存在不少弊端。在计算机、网络广泛普及,计算机数据能力日益强大,宽带网络日益完善的今天,网络教学已经成为网络信息时代一种重要的教学方式和教学手段。它利用计算机及网络进行教学,具有交互性、实时性、广泛性等特点。网络教学改变了传统教学同时、同地、同进度的课堂教学方式,能够最大限度地发挥人力、物力资源,实现优秀教育资源的共享,提高教学效益。[1]

2 流媒体技术的特点

流媒体是指在网络中使用流式传输技术的连续时基媒体,如:音频、视频或多媒体文件。流媒体技术就是把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放在网站服务器上,让用户边下载边观看、收听,而不需要等整个文件全部下载完毕后才可以观看的技术。[2]它是涉及到流媒体数据的采集、压缩、编码、存储、传输及网络通信等多项集成技术。

目前,主流的媒体技术主要有四种,分别是Real Network公司的Real System、Microsoft公司的Windows Media Technologe、Apple公司的Ouick-Time和Macromedia公司开发的FLV。[3]与传统的多媒体技术比较而言,它们在技术上可表现出如下共同特点:

(1)采用高压缩率、高品质的音视频编码器

由于在网上传输音视频信号将占用大量的带宽,因此就要求编解码器对音、视频内容进行高压缩率的编解码,并且还应在带宽允许的范围内充分保证音视频质量不受影响。较新的流媒体编解码技术在视频方面采用了较MPEG4更为先进的编码技术,同时具备动态位速率编码、二次编码和关键帧控制等高级功能,使得编码内容的压缩率远高于MPEGl文档而品质却能接近MPEG2的视频效果,音频方面,高级的音频编码器同样能提供高压缩率以及高品质、高保真的音频流。

(2)具备智能流的控制技术

智能流控制技术能根据客户和服务器间彼此的通讯状况来建立实际的网络吞吐量,能自动检测网络状况并将视频流的属性调整到最佳品质;同时根据提示自动进行一系列的调整以使流的整体质量达到最佳,使用户最终收到与其连接速度相符的连续的内容流。

(3)具备多重比特率的编码方式

流媒体的另一核心技术在于如何根据不同的网络连接来确定音、视频信号的编解码,也就是需要编解码器根据不同的连接对象确定生成影音文件的输出质量和可用带宽,在流媒体技术中,编码器允许在一个流文件中对视频流进行多重编码的创建和传输,通常应用的带宽范围可从28.8kbps到500kbps不等,可使客户端播放器能根据实际的连接带宽确定其中一个适合的视频流进行播放。

(4)支持脚本命令传送模式

流媒体编码器允许向编码内容插入脚本命令,脚本将作为流的一部分进行保存和传送,常见的脚本命令包括字幕显示、URL跳转以及自定义脚本命令,使用脚本可用于事件通知、自动地址链接和插入广告等功能。

3 流媒体技术在网络教学中的应用

网络教学让学生足不出户就可以享受到优秀的教育信息,但是在网络教学过程中,需要将信息从教师端传递到远程的学生端,而且需要传送的信息是多元化的,包括各种类型的数据,如图形、文本、音频、视频、动画等。其中,图形和文本可以以原格式在网上传输,而音频、视频等虽然可以直接在网上播放,但由于文件偏大,要等完全下载后才能观看。这极大地浪费了学习者的时间。由于流媒体技术是把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放在网站服务器上,让用户边下载边观看、收听,因此如果采用流媒体技术进行处理,用流媒体格式将一个资料(如动画、视频文件)分段传送,学习者不必等待整个内容传送完毕,就可以及时看到连续的内容,甚至可以随时的暂停、快进、快退。目前常见的流媒体教学有直播式和点播式两种。

3.1 直播式流媒体教学系统的实现

直播式流媒体教学是一种实时教学方式,教师课前可将PPT课件等资料上传至远程服务器,供学生下载。教师机通常安放在多媒体教室,安装视频采集卡、声卡、摄像头、麦克风等相关设施。教师上课时启动相关设备,利用视频采集卡把摄像头、麦克风记录的教学过程实时传输到流媒体编码机,编码并生成流媒体文件,实时上传到服务器。学生则可以在同一个时间、不同的地点利用相应的播放软件进行接收。在教学过程中,师生还可通过文字或者麦克风进行相互交流。

具体实现可采用如下方案:

(1)准备硬件设施:采用Windows XP或Windows 2000为系统的PC机为平台,安装好摄像头和麦克风。

(2)软件安装:安装Microsoft Media Server(通常操作系统安装时已自带,可直接将其更新至最新版本);其次,安装Real Producer和Real Server。

(3)做好课程网页的设计,配置好网页服务器。

(4)启动摄像头、麦克风,实时采集视频和音频数据。

(5)利用配置好的Real Producer对实时采集的音、视频数据进行压缩处理成流媒体文件。

(6)将压缩后的音、视频数据用Real Server发布。

(7)试验、调试并最终完成设计。

3.2 点播式流媒体教学系统的实现

直播式流媒体教学便于师生间的交流,但由于它属于实时教学,因而时间是相对固定的,学生一旦错过了时间,就无法收看相关视频,而点播式流媒体教学恰恰能克服这一缺陷。

点播式流媒体教学先将教师教学过程进行录像,然后将录像以及与教学相关的动画等资料预先进行编码压缩,处理成流媒体文件,再将与课程相关的图片、文字、幻灯片合成制作成网页。学生通过浏览器访问,就可获得网页上的教学资源。具体实现方案与上述直播式教学系统实现方案类似,就不再重复。由于点播式没有实时性要求,因而在进行音、视频数据压缩时可采用Microsoft

Media Server自带的Microsoft Media Encoder进行处理。

利用点播式教学系统,学生就可以不受时间地点限制,自行选择学习内容。这种教学方式满足了学生个性化学习的需要,但是在授课过程中,学生无法直接向老师提问,不利于及时解决学生课堂的疑问。在制作网页的时候,需要设计好师生交流版块,如BBS、留言板等等,供师生交流讨论。

4 结束语

网络教学是教育改革中的一项重要内容,利用流媒体技术可大大提高网络教学的教学质量和教学效率。我们相信,流媒体技术在网络教学中将发挥越来越重要的作用,对教育改革也必将产生深刻的影响。

摘要:现代远程教育为学习者提供了丰富的学习资源,随着计算机的普及、网络的迅速发展,将计算机网络应用于远程教育,使学习者摆脱了时间和空间的限制,更好地享受到形象生动、丰富多彩的教学资源,适应了当前教育信息化的发展。直播式流媒体教学是一种实时教学方式,学生可以在同一个时间、不同的地点利用相应的播放软件进行接收,并可通过文字或者麦克风进行相互交流。点播式流媒体教学则不受时间地点限制,学生可自行选择学习内容和时间,满足了学生个性化学习的需要。两种方式互补,大大提高了网络教学的质量。

关键词:流媒体技术,网络教学,直播式,点播式

参考文献

[1]赵明川.流媒体技术在网络教学中的应用[J].民营科技,2009(1):13

[2]吴莉莉,刘益成.流媒体技术及应用[J].信息技术,2002(1):39-41.

流媒体技术的网络教学 篇8

简单地说,流媒体就是应用流技术在网络上传输的多媒体文件。是一种使音频、视频和其他多媒体能在Internet及Intranet上的以实时的、无需下载等待的方式进行播放的技术。

国家教育部制定的面向21世纪教育振兴行动计划中明确将“实施现代远程教育工程”作为科教兴国的重要战略步骤。多媒体教学作为远程教育的一种重要形式,正借助计算机和互联网技术在世界范围全面展开。在这样的背景下,多媒体和网络教学的交叉课题流媒体远程教学势在必行。

一、远程教学现状与展望

我国目前远程媒体教学系统的实现方式大致分为两种:偏硬件的媒体教学方案和偏软件的媒体教学方案。

1、偏硬件的媒体教学方案

偏硬件的媒体教学方案是在每台机器中安装一块音频、视频传输卡,通过多股传输线的教学系统。它虽是当前较多采用的一种网络教学方案。尚有较多不足之处,如硬件方式实现,安装连接比较麻烦,故障率较高且不易维护;此类媒体系统装备的投资大,性价比低,升级换代不容易。

更多的中小型用户都期望使用投资少、性价比高、易升级、便维护的系统,只有这样的系统才更受欢迎,因而又相继开发出偏软件的媒体教学方案来降低成本。

2、偏软件的媒体教学方案

偏软件的媒体教学方案是基于网络操作系统来实现音频、视频传输的教学系统。代表了网络视频教学的发展方向,具有较高的性价比。目前偏软件的媒体教学系统方案多使用媒体播放器,在internet中常用的媒流体播放器包括有:

(1)Microsoft Media技术

Microsoft公司的Media Player及其软件开发工具包(Windows MEDIA SDK)是Windows自带的人尽皆知的媒体播放器系统。该系统多采用MPEC-4的压缩方式进行编码,压缩比高,支持动态速率编码(True-VBR),播放质量好。但作为商业产品,尤其是它的二次开发工具包,其部分功能亦需注册,需通过微软公司的显相关许可才能使用。

(2)Real Media技术

Real Networks提供的Real Media及其开发工具包是一种智能流(Sure Stream)技术。当用户的链接速率低于编码速率时,服务器会丢失一些重要的信息,用降低清晰度的方式来换取影音的完整性,已抢占了网络媒体的大量阵地,网络中大部分的媒体资源是Real格式。几乎成为在线播放的默认格式。

(3)Quick Time技术

Apple公司的Quick Time是最早的视频工作标持动态速率编码VBR(Vaizble Bit Rate),可以动态地分配带宽以尽可能小的文件获得最好的播放效果,并能在解压缩时获得平滑流畅的画面。即便媒体传输及播放质量较好,但由于它需要Apple的专业的流服务器支持,因此投资成本较高。

(4)Flash技术

Macromediaa公司的Flash是一种矢量化的Web交互式流动画,它生成的SWF格式的流媒体不仅仅是一种动画格式,而且具有交互功能,已成为目前网页中流式动画的标准之一。

综上所述,各大代表公司所提供的软件方案各有优势,但又各自为政、相对独立。它们采用不同的文件格式、不同的压缩技术、不同的服务方式,甚至是不同的媒体传输协议和不同的权利管理技术等。为了集通用性和开放性于一体,可采用Windows平台下的Direct Show SDK来完成对远程流媒体教学的开发设计。该系统将将复杂的问题简单化,可“通吃”不同的信息资源,它以支持宽松的格式变化、提供高品质的媒体流捕获和回放赢得了广大设计者的青睐。更重要的是,Direct Show技术并不与Real Media和Windows Media相悖,Direct Show中不仅支持这两种媒体工具播放的媒体格式,还可以在此基础上播放自定义的媒体文件。

以Direct Show为支撑开发的系统平台将是投资成本低、性价比高。安装维护简便、易升级,不同于一般情况下的专业平台。更适用于教学等大多数的中、低端客户群体。要想要普通设备替代专业设备,在原有硬件资源的基础上构建出满足一般流媒体教学要求的系统,就需利用流媒体相关技术设计出增强软件控制、降低硬件要求的解决方案。

二、远程教学系统设计思想

远程流媒体教学系统的根本目标是在确保视频一音频高质量传输的同时,使其成本降至最低,能使广大的普通用户接受。该系统应具备高的视音频质量,能适应较大的带宽波动,支持同步和异步教学;同时还应就具有良好的兼容性和扩展性。

选用偏软件的Direct Show技术作为支撑构建的系统不仅具备实时教学的直播功能,还具备教学点播功能。这些功能使学生既可以实时的观看、接听教师的讲课,又可以利用记录着教室授课的文件进行视频点播,较好地为教学服务。远程流媒体教学系统的设计思路可用远程流媒体教学系统进行描述:

多媒体教学系统是学生学习的重要方式之一,而这些都基于流媒体技术。随着媒体教学的进一步深化和普及,教学手段日益丰富,教学要求日益提高,远程媒流体在教学中所起的作用将越来越大。

三、远程教学系统的结构

以Direct Show技术开发的远程媒体教学系统大致由以下几个部分共同组成:媒体编译码部分、媒体传输部分、媒体服务器部分和媒体播放器等部分。

编码系统:把采集到的视频码流和音频码流分别进行视频编码器和音频编码器的输入,经过编码后,形成一路视频压缩码流和一路音频压缩码流,以供RTP传输系统使用。

传输系统:实现对已压缩的视音频码流或者由媒体文件所得到的媒体流的网络实时传输,同时传输RTCP报文,以实现对传输带宽的控制等:也可将编码器传来的媒体流保存为文件。

解码系统:解码从网络传输过来的视音频数据,把它变成原始的视音频信号,以便播放模块使用。也可以把媒流体存放到文件中去.

播放系统:完成对视频信号的显示和音频信号的播放.

流媒体技术的网络教学 篇9

一、流媒体技术

流媒体系统主要包括编码器、流媒体数据、服务器、专用的网络以及流媒体播放器 (解码工具) , 其中编码器、服务器以及解码工具是流媒体系统的关键。

(一) 压缩编码技术。

流媒体原始文件的存储容量相当庞大, 不利于用户下载和存储, 压缩编码技术可以有效解决这种存储和传输难题, 当前比较主流的编码标准有MPEG-4标准、H.264标准和国内制定的AVS (信息技术先进音视频编码) 标准。

MPEG-4标准是目前较为成熟的流媒体压缩编码标准, 其能够将连续动态的图像分为I帧、P帧和B帧, 从而播放出高质量的视频, 它能够通过较窄的带宽来压缩和传输数据, 从而达到传输数据少、图像质量高的效果。MPEG-4不是用帧来表示数据内容, 而是通过音视频对象和视频对象平面来表示, 它可以对任意形状的、实时或非实时的音视频对象进行编码, 并且扩展灵活, 有良好的可靠性和兼容性。

随着MPEG-4技术的成熟, H.264技术也建立起来了, 它通过处理各种冗余从而达到高效的压缩效果, 主要针对空间冗余和时间冗余, 并配合适当的视频压缩算法。H.264视频编码从结构上看可以分为视频编码层和网络提取层, 前者的功能主要是高效的视频编码压缩, 后者的功能主要是把视频编码层的视频流进一步封装处理, 主要实现网络的适配功能。H.264之所以有较高的编码效率是因为它在编码I帧时用到帧内预测并对测出的误差进行编码。

AVS标准是国内开放的视频编码标准, 主要应用到网络电视、高清数字电视广播等方向。AVS的编码效率和H.264差不多, 但算法相对较低且实现成本也相对较低, 所以在国内比较受欢迎, 它也逐渐被纳入到H.264兼容的体系中, 有很大的发展空间。

在这些流媒体数据编码压缩之后会形成固定格式的文件, 如我们常见的.asf文件, .rm文件和.swf文件等流式文件, 将这些文件作为封装容器, 一个压缩标准对应一个格式。

(二) 传输协议。

目前, 流媒体传输协议主要有实时传输协议 (RTP) 、实时传输控制协议 (RTCP) 、实时流协议 (RTSP) 以及Windows Media Server的MMS协议和MSBD协议等。RTP主要针对的是多媒体数据流, RTCP主要功能是提供流量控制服务, 而RTSP的功能主要是能将一个一对多的应用程序通过IP网络把多媒体数据传送出去。MMS协议的功能是用于访问Windows Media的单播内容, MSBD协议主要功能是在服务器与服务器之间传递流数据, 并在服务器与播放器之间分发流数据, 不过这两个协议都是早期的传输协议, 现在多数用到的是HTTP协议。

RTSP与HTTP有相似也有不同, RTSP有其独特的优势, RTSP可以加入到HTTP的扩展机制当中, 主要适用于数据量较大、可靠性高的数据流, 而HTTP更适合于较小的数据流, 用户使用RTSP时可以在服务器上不断地回放媒体, 而且可以长时间链接服务器, 其客户机和服务器都能不断发出请求。

(三) FMS技术。

FMS技术是一种新的流媒体服务软件, 能够实现P2P的传输, 它是把传统的流媒体技术与实现环境结合起来, 用于与服务端之间进行通信, 可以实时在线直播音视频, 可以在线玩游戏, 可以实现视频音频聊天等, 应用比较广泛。FMS实现的流媒体传输协议主要是实时通讯协议RTMP (Real Time Messaging Protocol) , 它是应用层上的协议簇, 是未加密的TCP/IP协议, 是基于TCP/IP协议之上的传输协议, 它是性能相对较好的传输协议, 这是专门为FMS设计的, 可以提高传送数据、音视频等的速度。RTMP协议把所有数据包封装起来, 数据格式主要有AMF、FLV等。网络教学平台用FMS技术是因为其在流媒体传输中比一般流媒体有很大优势, 它是一种需与软件环境相结合的通讯环境, 是一种二次开发平台。FMS可以使用Web服务和数据服务, 它与应用服务器技术相结合, 从而得到更完善的媒体应用程序;FMS可以识别所有状态下的客户端, 从而使网络负载大大减少;FMS可以方便用户把通讯应用程序客户端部署在多个平台上。

二、基于FMS的流媒体在网络教学平台中的运用

将FMS流媒体技术应用到网络教学平台是很有优势的。一是FMS有着开放的RTMP协议, 这给开发人员提供了充分的资料, 且RTMP是一种高级的流媒体传输协议, 为网络教学平台提供了方便。二是FMS具有较强的视频交互能力, 它使用双向视频流来实现交互, 优点是实现简单、传输质量高和高稳定性, 它把视频采集数据和压缩编码通过RTMP协议发送到FMS端, 再发布到各用户的浏览器中。在网络教学平台中, 视频实时交流给师生之间的沟通提供了必要的网络技术支持, 同时也降低了网络沟通成本, 方式也更加灵活、直观, 这样学生有了更高的兴趣进行网络学习, 也节省了教师的时间。最后, 网络学习需要一个畅通无阻的网络环境支持, FMS使用动态码流技术更适合这个多变的网络环境。现今比较流行3G或Wi Fi无线上网, 但是如果使用的网络信号不稳定, 受电磁干扰或屏蔽的话会给用户带来烦恼, FMS智能流媒体服务平台可以解决这个问题, FMS服务器能够发送不同码流的视频数据, 这样即使带宽改变也能够使流媒体播放顺畅, 而且画质较好, 保证用户在学习过程中不会遇到“卡”的现象。

网络教学平台在实现过程中应具有以下功能:一是网络教学视频在线直播功能;二是非实时授课时供学生自学、作业的点播功能;三是多媒体课件的使用功能等。

(一) 实时授课模块。

实时授课模块是网络课程的直播教学模块, 它需要一个双向交互的学习平台, 教师可以把教学环境和教学内容生动地传送给远端的学生, 学生可以看到老师现场的授课内容, 并且可以提问来实现教学互动。这些都是通过基于FMS的流媒体来实现的, 可以实时拍摄和直播音视频课件, 通过摄像机将授课内容传输到流媒体编码机中, 对数据采集和编码后再传到服务器端, 用户只需点击播放就能实时收到服务器发来的音视频, 但是用户不能控制播放、停止、快进等操作, 所以直播只适合总结、复习等环境。

(二) 非实时授课模块。

非实时授课模块是网络课程的点播学习模块, 它是学生主动播放控制的方式, 这是与直播最大的不同。控制中心把教师授课过程全程录制下来, 并通过编码压缩技术制成一定格式的流媒体文件, 并存储在媒体服务器中。在这种模块学习中可以控制媒体文件的进程, 可以随时暂停、快进、快退视频, 用户有一定的自主性, 并且学习也有一定的针对性。点播对服务器要求很高, 用于多个用户同时发出不同的点播请求, 服务器需分别作出回应, 这加大了服务器的负荷, 所以制作此模块时要考虑到这个问题。

(三) 多媒体课件制作模块。

多媒体课件制作的好坏直接关系到用户的学习兴趣, 网络教学平台用的是以FMS流媒体技术为核心的流媒体网络课件, 它把教学内容通过文字、动画、音视频等方式表现出来, 学生可随时点播学习, 有着较强的示范性, 且生动形象, 激发了学生学习的主动性。采用流媒体格式实时传输媒体数据来展现授课内容, 并嵌入到网页, 与htm格式文字和ppt电子文档一同实现课件制作。网络教学是现代教育的发展趋势, 运用基于FMS的流媒体技术可以使网络教学更加方便自如, 能够保证用户有一个随学随播且播放顺畅的学习平台。

三、结语

FMS流媒体技术已经受到人们的诸多关注, 将其应用到网络教学平台也是其自身的趋势, 它的视频技术已成为多数视频网站的焦点, 它可以使用户对音视频有全新的体验, 作为教师, 不断改善学生的学习模式, 寻找最适合学生的学习方法, 优化教学平台是教育改革的前进动力, 使学生拥有全新的交流学习平台。

摘要:近年来互联网技术和多媒体技术在校园中的应用越来越广泛, 多媒体教学、远程教学等已成为现代教育的主流。本文在现有的网络平台构架中引入一种基于FMS (Flash Media Server) 的流媒体技术, 并将其应用到网络教学中。新技术保证了用户接收媒体的质量, 给教学带来全新的体验。

关键词:FMS,流媒体,编码压缩技术,网络教学平台

参考文献

[1].戚蓉.基于FMS的流媒体技术在现代远程教育系统中的应用[J].计算机时代, 2012

[2].汪方协.流媒体技术在网络教学平台的应用研究[J].福建电脑, 2012

[3].马涛, 朱印宏.视频网站修炼术——基于Flash的视频技术开发与应用[M].北京:电子工业出版社, 2009

多媒体教学技术的应用及研究 篇10

一、应用多媒体教学的有效性

(一)激发学生的学习兴趣。

在教学中合理应用多媒体进行教学,能很好的激发起学生们的学习兴趣。对此,美国著名的教育家布鲁纳曾说:“学习的最好刺激,乃是对所学材料的兴趣。” 而利用多媒體教学,可以有效地突出教学目标及重难点,从而使整个教学过程得到优化。多媒体教学通过将图像、声音、文字等有机结合起来,然后以多种形式展示给学生,使抽象的知识变得具体化,使许多概念性的知识更加直观,易于学生们理解并接受。这样,就有效地激发了学生们学习的兴趣,使他们的求知欲望被有效地激发了出来,从而自主地参与到教学中,有效地提高教学效率。

比如教学《中国人的飞天梦》时,教师可采用多媒体进行教学,在制作多媒体作品时,充分利用图像、声音、文字、动画等来调动学生们的多种感觉的参与(视觉、听觉等等),利用多种形式的动感画面来冲击学生们的视觉,达到意想不到的效果。然后要求学生们也根据相关材料来制作多媒体作品,通过学以致用来进一步激发他们的学习兴趣。

(二)培养学生的想象力及创新能力。

在教学中应用多媒体教学的好处是能将多种信息及信息载体进行有效的综合,从而培养学生们的想象力及创新能力。具体来说,多媒体教学有效地将图像、声音、文字、动画等多种素材进行有机的整合,然后通过多种角度、多种形式展示给学生,然后学生们在观赏多媒体作品的过程中充分发挥自己的想象力及创新能力,给予多媒体作品更多更深的内涵。此外,多媒体教学还能通过激发学生们的想象力及创新能力来活跃他们的思维,切实让多媒体教学成为学生们展示自己的舞台,进而培养他们的实践能力。

仍以《中国人的飞天梦》为例,教师在给学生们展示自己的多媒体作品时,可进一步启发学生们的思维:如果是你来组织本课的教学,你将如何制作这一多媒体作品?这样,他们就会竭尽所能地进行思考,力求使自己的作品更加完美,

既发散了学生们的思维,也充分激发了他们的想象力以及创新能力。

(三)渗透德育观点。

在设定教学目标时,教师通常是围绕“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”这三个方面来进行的。而这三个方面是一个不可分割的统一整体,且三者的关系是相互促进、相互制约、相互渗透的。在教学中,教师要更加注重对学生情感、态度、价值观的培养,以此来培养他们热爱生活、热爱学习、善于团结协作的精神。比如可让学生们多制作一些多媒体作品,善于从自己的作品中渗透德育观点。通过自己的作品,结合制作过程感受多媒体技术对社会发展及科技的进步有着极大的作用。当然,这些作品应该是紧贴学生们的生活实际的,让他们在制作后进行互相交流,学会尊重别人的作品并能公平公正地评价他人作品,以此来切实培养学生们的审美能力。指导他们要善于发现他人作品的闪光点,取长补短,使自己也有所进步。切不可抱有自私心理,认识到知识与技能是学习的基础,过程与方法则是进一步的发展,而情感态度价值观则得以最终的升华。

二、应用多媒体教学应注意的问题

(一)注重学生的个体差异。

学生们无论是在知识层次还是学习能力等方面,都是存在着极大的差异的,因而在教学中,教师要充分关注学生们存在的差异性,注意到学生们所处的不同知识层次和不同兴趣以及解决问题的不同思路等。在此基础上设计不同的教学任务,使所有学生都能积极参与进来,既照顾到成绩优异的学生,也照顾到成绩较差的学生。以避免课堂教学只是为了少部分优生而设置的,力求所有学生都有所发展。

(二)注重选材的有效性。

在应用多媒体进行教学时,教师还应注意材料的选择,要注重选材的有效性。确保所选材料与教学内容紧密联系,应避免过于注重多媒体作品的花哨而忽视了材料的有效性。否则容易导致教学目标不明确,学生们在学习的过程中不知所以。这不仅影响了多媒体教学的有效性,还影响整个教学效果。因此,在多媒体教学中,教师一定要注重选材的有效性。

(三)避免滥用多媒体教学。

合理应用多媒体进行教学的益处是众所周知的,但是教师在应用时也要有所选择,多媒体教学只是教学的一种辅助性工具,因而,在应用时,教师也要避免滥用多媒体进行教学的情况。多媒体教学有其有效性,但也不是简单的多多益善。如果使用多媒体教学不加选择或是过于频繁,首先会使学生的学习兴趣降低,因为不加选择的多媒体作品只会让学生们感到疲于应对,进而也会影响教学的效率。

总之,在教学中合理应用多媒体是大有裨益的,不仅能有效激发学生们的学习兴趣,还能充分培养他们的想象力及创新能力,并于渗透德育教育的过程中令其得到美的熏陶,情感态度价值观得到升华。因而,在职业学校中,如果教师能合理应用多媒体进行教学,必定能对教学效果起到很好的促进作用,并能有效培养学生们的实践能力。

参考文献:

[1]徐彦俊,赵淑芬.多媒体教学的利、弊分析及其改进措施[J].通化师范学院学报,2009,(12).

[2]孔建.计算机多媒体教学探索与实践[J].当代教育论坛(下半月刊),2009,(06).

[3]王妍玲,闫洪亮.关于多媒体辅助教学的几点思考[J].福建电脑,2006,(03). (编辑徐祺琛)

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