流媒体技术及其在网络教学中的应用

赵木林

[摘要]网络教学已经成为网络教学资源不可缺少的内容,流媒体(Streaming Media)技术在网络教学中的应用为网络教学提供了丰富的表现力,本文主要介绍了流媒体技术以及在网络教学中的应用。

[关键词]流媒体 流媒体技术 网络教学

网络教学是基于计算机网络技术基础上的一种新型教育方式,它是现代远程教育的重要组成部分。

在网络教学中常常要将形象直观的音频和视频学习资源通过网络提供给学生,这样就会使教学内容更为生动活泼。但是在Web上发布音视频信息时,学生必须将既耗费时间又耗费磁盘空间的整个文件复制到自己的计算机中,然后才能播放。因为整个文件必须在下载之后才能播放,所以下载不能用于实况流。另外,在带宽有限的情况下,如果下载音视频信息时间过长,也会极大地限制在互联网上使用交流这些媒体资源的效果。

流媒体是一种新颖的网络多媒体技术,它的出现可以很好地解决上面的问题,流媒体技术将数据流(比如声音,影像,动画等信息)由视-音频服务器向客户端进行实时传输,客户端采用“边播放-边下载-边丢弃”的工作方式,既节省了客户端存储空间,也有效地利用了带宽,同时实现了媒体浏览的实时性。就目前来讲,流媒体技术是能够在Internet上进行多媒体交互教学的最基本的技术之一。

一、流媒体技术原理概述

流媒体(Streaming Media)关键技术就是流式传输,它是应用流技术在网络上传输的多媒体文件。采用流技术时,工作原理为:要在用户的客户端电脑上先创建一个缓冲区,在播放前预先下载一段媒体作为媒体缓冲。这样在播放流媒体文件不必要等到整个文件全部下载到客户端,而是只要开始一组数据送达时,用户端的流媒体播放器就能开始播放。在播放前面流媒体的同时,后续数据会源源不断地“流”向用户端,直到整个数据全部传输结束。因为流式传输只以客户端能够正确呈现的速度通过网络发送数据,所以它比下载更高效地使用带宽。因此,流式传输有助于防止网络过载并能维持系统的可靠性。当网路实际传输速度小于播放所耗用媒体的速度时,播放程序就会取用缓冲区内的媒体资源,避免播放的中断,使得播放品质得以维持。

二、网络教学中流媒体技术的应用

在网络教学中,我们常常会将网络课件放在网站上供学生在不同时间点播来进行教学,在这些网络课件中均提供有教师的音视频授课内容,由于有授课场景逼真、内容生动直观、图像质量好、延时小、交互性强的特点同时课件能够很好满足受时间和其他因素限制不能参加实时授课学生的需要,实现了因材施教、交互式教学,很受学生的欢迎。这些网络教学中授课场景的视频流、文字流、图片动画流等多种形式的媒体就采用了流媒体文件,利用流媒体技术经后期制作做成生动直观的流媒体网络教学课件。

下面以Microsoft公司的Windows Media Service为例,给出流媒体技术在网络教学中具体的应用方案,Microsoft公司开发的Windows Media Server是一种能够适应多种计算机网络带宽的流式多媒体信息的发布平台,可以提供包括流式媒体的制作、发布、播放和管理的一种整体解决方案。

现在制作远程网络教学课件主要采用的一种技术就是Windows Media Technology,它的核心构成就是ASF(Advanced Stream Format)文件。另外Media提供了多个制作工具软件来帮助用户生成ASF格式的多媒体数据流。按照功能的不同,包括创建工具和编辑工具两种。创建工具主要用于生成ASF格式的多媒体流,编辑工具主要对ASF格式的多媒体流信息进行编辑与管理。工具软件具体如下。

1.对模拟的音频和视频信号进行编码产生ASF(advancer streaming format)文件的工具是Media Encode,但是在实现编码的过程中需要有声卡的支持。

2.将讲课录制好的音频信息和相关教学图片等媒体信息编辑成一个单一的ASF流的工具Media Author。这样在播放器播放该ASF文件时,可以使教师上课时的录音和多张在上课时需要展示的教学图片实现两者的自动切换。该工具中的VidToASF可以实现视频文件与ASF流媒体文件之间的转换,WavToASF可以实现音频文件与ASF流媒体文件之间的转换。

3.ASF Indexer后期制作编辑工具。在网络教学中,我们通常意义上的三分屏IP课件,即:教学课件的左上方是教师讲课的视频图像、左下方是授课目录、右边是教师授课PowerPoint讲义的具体内容,这种网络课程类型就是利用这个工具来完成的。ASF Indexer的一个重要功能就是在ASF流中添加标记(Marker)和描述(Script)。将教师的PPT讲义按需要的尺寸制作成网页添加在制作好的ASF流中,做标记(Marker),类型为URL,播放器播放该ASF文件时,当播放位置到达了网页描述Script所指定的时刻时,播放器会自动地启动Intemet的浏览器并连接到指定的网页描述Script,同时视频窗口就会显示相应的录像片段。

在网络教学中,可以先将制作好的教学课件放入服务器指定位置,学习者就可以通过Intemet用Windows Media Player进行点播学习。网络教学中运用流媒体处理技术,进行课程音频的采集、授课图像的制作,通过后期的合成,最终完成了一套可以在网上传输的集视频、声音、讲义文字融为一体的流媒体网络课件,为网络教学提供了有效的学习资源。

三、结束语

将网络技术、多媒体技术、流媒体技术应用到网络教学中是远程教育教学的一个必然方向,网上音视频实时传送和点播的技术正处于不断的开发和发展时期,流媒体的出现为该领域注入了新的生机。流媒体技术在网络教学中的应用将越来越广泛。

参考文献:

[1]吴晓光.流媒体技术在网络多媒体课件中的应用[J]. 山西广播电视大学学报,2006,(1).

[2]曲丰戈,李绯.流媒体技术在网络远程教学中的应用[J].现代远距离教育,2002,(3).