流媒體技術論文范文
時間：2023-03-29 00:34:45
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篇1
本文在引言部分闡述了流媒體技術的基礎：流媒體的一般概念及相關的概念。在正文部分介紹了流媒體技術的原理以及媒體服務器的硬件平臺。最后主要的介紹了流媒體技術了兩種教育應用：校園網視頻系統的解決方案和遠程多媒體教學方案。
關鍵字:流媒體流式傳輸媒體服務器校園網視頻系統遠程多媒體教學系統
一、引言
在網絡上傳輸音／視頻等多媒體信息目前主要有下載和流式傳輸兩種方案。A/V文件一般都較大，所以需要的存儲容量也較大；同時由于網絡帶寬的限制，下載常常要花數分鐘甚至數小時，所以這種處理方法延遲也很大。流式傳輸時，聲音、影像或動畫等時基媒體由音視頻服務器向用戶計算機的連續、實時傳送，用戶不必等到整個文件全部下載完畢，而只需經過幾秒或十數秒的啟動延時即可進行觀看。當聲音等時基媒體在客戶機上播放時，文件的剩余部分將在后臺從服務器內繼續下載。流式不僅使啟動延時成十倍、百倍地縮短，而且不需要太大的緩存容量。流式傳輸避免了用戶必須等待整個文件全部從Internet上下載才能觀看的缺點。
流媒體指在Internet/Intranet中使用流式傳輸技術的連續時基媒體，如：音頻、視頻或多媒體文件。流式媒體在播放前并不下載整個文件，只將開始部分內容存入內存，流式媒體的數據流隨時傳送隨時播放，只是在開始時有一些延遲。
在這篇文章中，主要是討論流媒體的技術基礎，以及流媒體技術在教育中的應用。
二、流媒體技術基礎
1、流媒體技術的原理
流式傳輸的實現需要緩存。因為Internet以包傳輸為基礎進行斷續的異步傳輸，對一個實時A/V源或存儲的A/V文件，在傳輸中它們要被分解為許多包，由于網絡是動態變化的，各個包選擇的路由可能不盡相同，故到達客戶端的時間延遲也就不等，甚至先發的數據包還有可能后到。為此，使用緩存系統來彌補延遲和抖動的影響，并保證數據包的順序正確，從而使媒體數據能連續輸出，而不會因為網絡暫時擁塞使播放出現停頓。通常高速緩存所需容量并不大，因為高速緩存使用環形鏈表結構來存儲數據：通過丟棄已經播放的內容，流可以重新利用空出的高速緩存空間來緩存后續尚未播放的內容。
流式傳輸的過程一般是這樣的：用戶選擇某一流媒體服務后，Web瀏覽器與Web服務器之間使用HTTP/TCP交換控制信息，以便把需要傳輸的實時數據從原始信息中檢索出來；然后客戶機上的Web瀏覽器啟動A/VHelper程序，使用HTTP從Web服務器檢索相關參數對Helper程序初始化。這些參數可能包括目錄信息、A/V數據的編碼類型或與A/V檢索相關的服務器地址。
A/VHelper程序及A/V服務器運行實時流控制協議（RTSP），以交換A/V傳輸所需的控制信息。與CD播放機或VCRs所提供的功能相似，RTSP提供了操縱播放、快進、快倒、暫停及錄制等命令的方法。A/V服務器使用RTP/UDP協議將A/V數據傳輸給A/V客戶程序（一般可認為客戶程序等同于Helper程序），一旦A/V數據抵達客戶端，A/V客戶程序即可播放輸出。
需要說明的是，在流式傳輸中，使用RTP/UDP和RTSP/TCP兩種不同的通信協議與A/V服務器建立聯系，是為了能夠把服務器的輸出重定向到一個不同于運行A/VHelper程序所在客戶機的目的地址。實現流式傳輸一般都需要專用服務器和播放器，其基本原理如圖1所示。
圖1.流式傳輸的基本原理
2、媒體服務器硬件平臺
視頻服務器把存儲在存儲系統中的視頻信息以視頻流的形式通過網絡接口發送給相應的客戶，響應客戶的交互請求，保證視頻流的連續輸出。視頻信息具有同步性要求，一方面必須以恒定的速率播放，否則引起畫面的抖動，如MPEG-1視頻標準要求以1.5Mb/s左右的速度播放視頻流。另一方面，在視頻流中包含的多種信號必須保持同步，如畫面的配音必須和口型相一致。另外，視頻具有數據量大的特點，一個經MPEG-1壓縮的90min的電影，長度約為1GB，它在存儲系統上的存放方式，直接影響視頻服務器提供的交互服務，如快進和快倒等功能的實現。視頻服務器必須解決視頻流特性提出的要求。
視頻服務器的工作模式是當服務器響應客戶的視頻流后，從存儲系統讀入一部分視頻數據到對應于這個視頻流的特定的緩存中，然后此緩存中的內容送入網絡接口發送到客戶。當一個新的客戶請求視頻服務時，服務器根據系統資源的使用情況，決定是否響應此請求。系統的資源包括存儲I/O的帶寬、網絡帶寬、內存大小和CPU的使用率。
三、流媒體技術的應用
互聯網的迅猛發展和普及為流媒體業務發展提供了強大的市場動力，流媒體業務正變得日益流行。流媒體技術廣泛用于多媒體新聞、在線直播、網絡廣告、電子商務、視頻點播、遠程教育、遠程醫療、網絡電臺、實時視頻會議等互聯網信息服務的方方面面。流媒體技術的應用將為網絡信息交流帶來革命性的變化，對人們的工作和生活將產生深遠的影響。
一個完整的流媒體解決方案應是相關軟硬件的完美集成，它大致包括下面幾個方面的內容：內容采集、視音頻捕獲和壓縮編碼、內容編輯、內容存儲和播放、應用服務器內容管理及用戶管理等。
下面就介紹流媒體技術在教育上的兩個具體的應用方案。
1、校園網視頻系統
校園網的建設隨著教育產業的興起和發展也逐漸呈現出蓬勃向上的態勢。隨著多媒體技術的不斷發展，特別是多媒體傳輸技術的突破，使網絡多媒體教學得以實現。現在已經有許多的成熟的產品可以用來組建網絡多媒體教學的解決方案。
一般一個校園網視頻系統的要求有：
（1）通過校園網實現音、視頻實況轉播、視頻預訂，制作并存儲節目。
（2）在校園網上實現VOD教學。
圖2.校園網系統方案
每個教室安裝相應的軟件及視頻卡，攝像頭，麥克風，可以把教室實時的聲音和圖象通過校園網傳到監控中心。在存儲服務器安裝SERVER軟件，可以存貯傳輸過來的實時圖象。在點播服務器安裝SERVER軟件，存儲視頻節目。
雖然現在校園網絡硬件水平和質量現在都非常高，但是，困惑也隨之而來，具體表現為以下幾個方面：
A、校園網投入大，但沒有用在教育主業上。
B、網絡僅用在辦公自動化中，投資效益低。
C、無法實現充分共享。即享受好的教育資源的學生很有限；同樣的課程需要年復一年的教授；同樣的問題需要一次次重復回答；材質差異明顯的學生按同一模式接受教育，做不到因材施教。
計算機網絡技術在教育產業中的應用現狀和由此產生的問題引起了教育界和計算機界對于計算機網絡條件下教學模式的思考。教學模式在網絡條件下最終會變化成什么樣子？目前和將來一段時間內網絡技術發展到底能導致產生哪些更富成效的教育手段，逐步推動教學模式的改變？
2、遠程多媒體教學系統
知識經濟的時代需要人們不斷的學習新的知識、技能，才能跟上時代的步伐。學習必須轉變成一個伴隨每個人一生的過程。網上教育突破了傳統"面授"教學的局限，為求知者提供了時間分散、資源共享、地域廣闊、交互式的教學新方式，因而廣受人們觀注。
從遠程教育的定義可以看出它有下列三方面的內涵:學生與教師的分離，學生與學生的分離，利用傳播媒體和傳輸系統組織教學。從技術上講，遠程教育系統是建立在現代傳媒技術基礎上的多媒體應用系統，它通過現代的通信網絡將教師的圖象、聲音和電子教案傳送給學生，也可以根據需要將學生的圖象、聲音回送給教師，從而模擬出學校教育的授課方式；同時還可以利用現有的網絡條件建立虛擬的班級，加強學生之間的交流。
鑒于遠程教育的深遠意義，我們的遠程多媒體教學系統所要實現的功能有：實現教學課件的點播（VOD），教學直播，網絡課堂等等。
在IP網上開展遠程教學活動，需要解決兩個基本問題：音頻、視頻流信息的傳送以及它們與數據之間的同步。由于音頻、視頻信息的帶寬比較寬，不可能讓學生將所有的節目下載到本地計算機上后再播放，必須要采用先進網絡播放技術來實現邊發送邊播放。此外，由于在教學過程中教師會經常使用電子教案來輔助教學，比如用PowerPoint，而電子教案的展示與音頻、視頻流之間有嚴格的時間同步關系，這就要求在傳輸過程中我們仍然要保持它們之間的同步關系。
圖3.遠程教育網絡結構
系統的工作過程如下：輸入的視頻和音頻信號將送給MPEG4的編碼器進行編碼，編碼器輸出的節目流既可以存入存儲設備也可以直接送給MediaServer，MediaServer的主要功能是完成節目流的播出。MediaServer播出的節目有三個來源，它可能是保存在存儲設備中的ASF文件，也可以是編碼器實時傳送來的節目，它播出的節目還可以從其它的MediaServer上獲取。普通的用戶可以通過LAN或通過無線網絡接入到該系統之中。
參考文獻
[1]曹功靖，王暉，吳玲達Real流媒體技術及其在遠程教學中的應用計算機應用研究2001.
篇2
原文
一、緒論
隨著Web應用的不斷增加，Web站點上所包含的各種各樣的信息量也在飛速增長。因此，Web用戶需要有一種方法來方便地得到自己想要的信息。如果一個Web站點能夠提供可定制特性或個性化內容以便能為站點瀏覽者提供他們所需的信息，那么它將具有很強的競爭優勢。
1.個性化網站
1.1什么是站點個性化
什么是站點個性化？簡單地說，站點個性化就是為特定的用戶指定特定的Web內容和應用，即Web內容開發人員基于某些條件為特定的個人或用戶組而裁剪信息或一個應用。它通過以下步驟來實現：首先收集和存儲站點訪問者的信息，然后對信息做分析，在分析的基礎上在適當的時間將適當的內容提交給每個訪問者。在將一個Web站點個性化時，需要區分每個訪問者，這主要有兩個基本原因，一是為了匹配內容(信息)，二是為了提交特定的信息和應用程序給訪問者并在所能提供的服務的基礎上相應改變應用的處理流程。
1.2使用個性化技術的好處
一般地說，使用個性化技術有以下好處：
1.訪問者將在站點逗留時間更長；
2.并將經常回到此站點；
3.站點變得更易使用；
4.站點內容與每個訪問者相關；
5.使站點對訪問者來說更有用；
6.站點會變得更有趣，從而會吸引更多的訪問者。
1.3如何應用個性化
如何應用個性化？
1.明確你的需求。站點的需求是什么，希望定位什么樣的用戶。
2.定義你的用戶和內容模型。需要什么樣的概況信息來對站點訪問者分類,需要什么樣的內容類別來達到定位目的。許多站點通過HTML輸入表格來獲得用戶需求和喜好，輸入表格中的信息既有很少變化的（如用戶名和地址），又有需要隨時更新的（如需求等）。內容即Web頁上顯示的格式化數據，當對一個站點實施個性化時，不需要對頁面中所有元素都實行定制；
......
目錄
一、緒論
1.個性化網站
1.1什么是站點個性化
1.2使用個性化技術的好處
1.3如何應用個性化
2.流媒體技術
2.1以個性化形式將流媒體技術引入遠程教育
2.2什么是流媒體技術
2.3使用多媒體技術的好處
二、網絡軟件技術與流媒體技術
1．網絡軟件技術
1.1Dreamweaver
1.1.1靈活的設計
1.1.2方便的代碼編寫
1.2MacromediaFlashX
1.2.1工作流程
1.2.2多種媒體支持
1.2.3軟件的集成
1.2.4學習資源
1.2.5應用開發
2．流媒體軟件技術
2.1三大主流流媒體技術對比
2.2流媒體的興起及介紹
2.3解決方案
三流媒體文件的應用范圍及必要性
3.1應用范圍
3.1.1基于流媒體技術的遠程教育系統
3.1.2寬帶網視頻點播
3.1.3互聯網直播
3.1.4視頻會議
3.2在個性化網站上使用流媒體技術的必要性
四模塊實例
4.1VOD視頻點播系統
4.1.1MadereMaderMediaSmartVOD軟件價格及硬件價格
4.1.2頁面實例
4.2FLASH制作
4.2.1制作過程
4.2.2利用模板制作
五、總結
六、參考文獻
參考資料
《FlashMX完全手冊》BrianUnderdahl著電子工業出版社
《循序漸進——FlashMX基礎與技巧》宇風著人民郵電出版社
FlashMX的幫助文檔
《流媒體技術大全》張麗著中國青年出版社
《流媒體技術與創作》孫力，錢維瑩編著中國青年出版社
《流媒體寶典》邁克電子工業出版社
《網絡視頻:流媒體技術與應用》吳國勇等編著北京郵電大學出版社
《中文版DreamweaverMX網頁制作入門與進階教程》王克杰北京希望電子出版社
篇3
關鍵詞：流媒體 流技術 網絡傳輸
0 引言
我國互聯網技術的發展和個人計算機的普及，網絡從最初的傳播文字、圖片等資料到現在的各種形式的網絡視頻和三維動畫，人們獲取信息的形式呈現多樣化。然而，我們不得不正視一個問題，上網人數的增加和網絡設備的局限性直接讓文件的大小成為網絡傳輸過程中一個必須重視的問題，一方面：在網絡上看到生動、清晰的多媒體信息演示；另一方面：網絡速度制約著文件的下載時間。在這種情況下，流媒體技術應運而生。流媒體是指在互聯網上以數據流的方式實時音頻，視頻，動畫或者其他多媒體文件的媒體，實質是應用流技術在網絡上傳輸的多媒體文件，數據從發送源端同時向目的接收端傳輸，它可以作為連續實時流在目的地被接收。其原理是將連續的多媒體文件或信息進行壓縮處理后放到網絡服務器上，讓瀏覽者一邊下載一邊觀看收聽，而不需要整個多媒體文件下載完成就可以即時觀看的技術，它不是一門單一的技術，融合了多種網絡技術和其他計算機技術，包括流媒體數據的采集、壓縮、編碼、存儲、網絡傳輸和網絡通信等多種技術。
1 流媒體技術的應用現狀
現在，流媒體已經逐漸發展成為一個朝陽產業。有專家預言，流媒體將成為未來因特網上應用的主流，實現溝通和傳播的多向性，使傳播不再受到時間和空間的限制。流媒體技術廣泛用于新聞出版、證券、娛樂、電子商務、遠程培訓、視頻會議、遠程教育、遠程醫療等互聯網信息服務的方方面面，總結起來有三大應用。
1.1 網絡視頻直播 目前，流媒體技術作為第四代媒體技術中的一種，很多大型的新聞娛樂媒體，如中央電視臺和一些地方電視臺等，都在互聯網上提供基于流媒體技術的節目，目前流媒體的視頻直播應用突破了網絡帶寬的限制，實現了在低帶寬的環境下的高質量影音傳輸，其中的智能流技術保證不同連接速率下的用戶，使得用戶可以隨時隨地應用流媒體技術在網絡上觀看多媒體信息。
1.2 遠程教育 Internet的使用開創了遠程教育的里程碑，它促進了遠程教育中的教學傳遞日趨現代化，這種教育形式能跨越校界、區界甚至國界。流媒體技術應用突破傳統的遠程教育以文本為主、沒有聲音和視頻，解決了教學模式單一、交互性差的問題。教學模式多樣化體現在教師的在線直播授課和授課視頻觀看，學員可以由針對性的選擇想要學習的章節和內容，極大的提高了學習的效率節省時間。此外，流媒體技術也使遠程教育的交互從單向通信的方式，如通過Email、在線聊天、BBS等。采用流媒體技術，把流式視頻、音頻加入答疑系統將提高它的完整性和交互能力。流媒體的VOD技術還可以進行交互式教學，達到因材施教的目的。像Flash、Shockwave等技術就經常應用到網絡教學中。學生可以通過網絡共享學習經驗。大型企業可以利用基于流媒體技術的遠程教育對員工進行培訓。
1.3 視頻點播及電視電話會議 視頻會議系統指互聯網上或者其它數據網絡上開展的一種交互式多媒體通信業務。視頻會議系統與流媒體技術應用相結合，利用流媒體技術的良好的可訪問性、可擴展性和對帶寬的有效利用性，實現視頻會議內容的廣播和錄播，并且由于流媒體終端播放軟件大多是免費的，因此利用流媒體機制：點對點(unicast)、多址廣播(Multicast)和廣播(Broadcast)可以很好地滿足視頻會議的如上需求：首先可以使大量的授權流媒體用戶參加到視頻會議中，擴大了會議的規模和覆蓋面；而且利用流媒體技術的記錄功能，視頻會議在召開完以后可以實時存儲，流媒體用戶就可以通過點播的方式來訪問會議的內容。
流媒體進行PHP的通信，最常見的就是可視電話。只要兩端都有一臺接入Internet的電腦和一個攝像頭，在世界任何地點都可以進行音視頻通信。此外，大型企業可以利用基于流媒體的視頻會議系統來組織跨地區的會議和討論。
2 流媒體技術的研究現狀
目前，流媒體技術主要表現在三個方面：分別是編碼器（編碼技術）、播放器（播放支持）和流服務器，三者缺一不可。在數據網絡上傳輸流媒體，需要解決從音/視頻源的編碼/解碼、存儲，到網絡端的媒體服務、媒體流傳輸，到用戶端的播放一系列問題。
怎樣使較好質量的流媒體實時播放，需要考慮媒體流傳輸的各個環節。其中，影響傳輸質量的三個最關鍵的因素是：編碼和壓縮的性能、媒體服務器的性能、媒體流傳輸的質量控制。
2.1 編碼及壓縮：流媒體文件需要在網絡上實時傳輸，因此必須考慮傳輸中數據丟失對解碼質量的影響。針對這個問題，采用先進的編碼技術，例如錯誤彈性編碼(ErrorResilient Encoding)：在編碼中通過適當的控制使得發生數據丟失后能夠最大限度地減少對質量的影響。此外，媒體流的壓縮/編碼還需要考慮速率調節的能力，網絡的擁塞狀況是實時改變的，流媒體的編碼應該最大限度適應網絡速率的變化。
2.2 服務器的性能提高：流媒體應用規模和范圍的擴大，流媒體服務器的性能也成為制約流媒體服務擴展能力的重要因素。提高服務器的性能包括CPU能力提高，I/O總線帶寬和傳輸速度，存儲帶寬擴展等。
2.3 媒體流傳輸的質量控制：由于流媒體傳輸對網絡帶寬、延遲、丟失率等都有很高的要求，提高流媒體系統的整體擴展性和降低單個服務器性能要求是未來發展的趨勢。
此外還有流媒體技術研究還有流媒體傳輸協議和流媒體文件格式的兼容和壓縮的研究上，流媒體在網絡上傳輸需要合適的協議，TCP需要較多的開銷，故不太適合傳輸實時數據，流媒體一般采用HTTP/TCP來傳輸控制信息，而用RTP/UDP來傳輸實時多媒體數據，流媒體中協議有三種：實時傳輸協議RTP與RTCP；實時流協議RTSP；資源預訂協議RSVP。流媒體文件的格式主要有三類：RealSystem的RealMedia文件格式；微軟高級流格式ASF簡介；QuickTime電影(Movie)文件格式。針對流媒體傳輸協議的研究和文件格式的轉換上也是當前研究的一個方向。
3 結論
流媒體作為新興的媒體形式，以網絡和互聯網為平臺，信息化社會人們對于豐富多彩流媒體的需求將越來越大，流媒體必將成為未來社會的一種主流媒體形式之一，而新興3G業務的推廣也將成為驅動流媒體發展的一大助力。
參考文獻
[1]高奎.實時流媒體系統若干關鍵技術的研究[D].中國優秀博碩士學位論文全文數據庫(博士).2007.(02).
篇4
關鍵詞：視頻交互系統；通用能力；高職
中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2015）20-0103-04
德國專家梅騰斯先生提出職業教育培訓通用能力的概念后，該概念在我國得到了廣泛關注和研究。通用能力是指那些與具體的職業和專業無直接關系、可遷移的、對于一個人在現代社會中的生存和發展起著關鍵作用的能力。按照《教育部關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》（教高〔2006〕16號）文件的要求，通用能力包括學習能力、交流溝通和團隊協作能力、實踐能力、創造能力、創業就業能力。
高職院校通用能力培養工作的現狀分析
1.通用能力培養的方法
國內很多高職院校都對培養學生通用能力的方法做了有益的嘗試，并取得了較好的效果。以筆者所在學院為例，經過多年研究實踐，形成了一套培養學生通用能力的方法，并搭建了多個通用能力培養平臺，形成了完整的培養體系。例如，通過各類專業課程學習、實習實訓培養學生自主學習能力及動手能力；通過開設演講、禮儀等選修課程提高學生的溝通交流能力；通過舉辦創業大賽等活動提高學生的創業就業能力；通過舉辦各種科技競賽活動提高學生的創造能力；通過文化藝術節等活動，提高學生的團隊協作能力。進而形成了“專業課程選修課程通力合作、三中心合力支撐、三個節貫穿全年、各項競賽活動具體推動”的全方位的通用能力培養體系（如圖1）。
2.通用能力培養中存在的問題
通過該平臺培養，學生的通用能力水平取得了極大的提高，但也存在一些問題：①培訓資源不足。②部分平臺采用專業知識的教學方式用于通用能力的培養，取得的效果一般。③各種活動結束后，資源保留不足，且不便于再利用，是否對學生通用能力提高有幫助的考量評價研究不足。④對于一些不積極參加活動的學生的通用能力培養辦法不多。⑤各培養平臺相互配合不夠，形成的合力不足。
視頻交互教學系統解決通用能力培養中存在問題的可行性
隨著信息技術的高速發展，網絡視頻傳輸技術日臻成熟。各種形式的網絡教學形式已經被廣泛應用。把先進的信息技術和高職通用能力培養方式的特點相結合，開發一套適合高職學生通用能力培養的視頻交互教學系統是十分必要和可行的。視頻交互系統的目的在于整合現有的通用能力培養各個平臺的資源，即資源共享。這樣既可以方便地獲取師生教學或其他活動現場的各種資源（靜動態圖像、語音、文字、圖片等多種資料），并且也可以便捷地對其進行編輯、壓縮、保存和。視頻交互教學系統不僅能夠進行點對點或多點之間的雙向視頻、雙向音頻，以及數據等交互式信息的共享和實時通信。而且可以根據實際需要對平臺各類資源進行重構，師生可以在任何時候、任何地點選擇觀看平臺資源；可以構建同步或者異步交互模式，為學生創建一個虛擬的學習環境；可以在學生、教師、學生輔導員、職能部門管理者之間形成學習社區，對某一能力培養的策略方法展開實時或非實時的討論；可以隨機調取某一段視頻進行分析研究，給學生以實際指導，學生也可以調取某一段成功案例的視頻進行觀摩模仿；教師可以對某些學生的練習視頻給予邊播放邊指導的在線輔導，學生可以得到指導性反饋，提高自己應用通用能力的策略水平。
視頻交互教學系統的設計與實現
1.擬解決的關鍵技術問題
（1）多鏡頭跟蹤觸發
在不影響教室或禮堂、報告廳等活動現場基本布局的同時，合理布置拍攝鏡頭，將被拍攝對象的聲音、形象、肢體語言等內容全方位采集記錄。系統能夠自動完成鏡頭觸發過程，不需要人工干預，確保畫面不丟失，不中斷。提高流媒體碼流質量，保證錄制的音視頻資源達到高保真效果。
（2）直播時的視音頻同步
有些活動因為會場的限制，如每年的校園文化藝術節匯演，只能有部分學生到現場觀看。我們除了錄制節目，還需要通過現場直播方式保證學生能通過分會場或網絡進行觀看。直播時要做到音視頻高度同步，避免音視頻傳輸時的延遲問題。同時要做好分會場效果監控，遇到故障及時排除。
（3）系統穩定性
本系統設計的設備眾多，不僅包括機房服務器、路由器等設備，還包括錄制設備（話筒、攝像頭、編輯機）、播放設備（計算機、投影儀、屏幕），種類多，數量大，管理難度較大。且系統一經啟用就需要長時間高效率地運行，所以保證其穩定性是至關重要的。
2.系統架構
通用能力視頻交互培訓系統架構圖如圖2所示，主要有三大部分組成。
（1）信息采集系統
多媒體控制器是對系統中的硬件設備的統一管理的設備。紅外智能定位器負責實現智能化切換鏡頭，保證被拍攝對象始終在畫面中。多媒體計算機負責控制授課端軟件，建立PPT放映索引，并進行片頭設置（疊加圖片以及文字作為錄像片頭）、片尾設置（疊加圖片以及文字作為錄像片尾）以及錄像參數設置（設置錄像分辨率和碼流）等。流媒體工作站將多媒體計算機、攝像機、拾音設備的信息內容錄制、合成壓縮成流媒體數據，上傳至控制中心存儲設備中。
（2）系統控制中心
管理服務器負責管理系統中不同用戶信息資料的建設與維護，負責將信息采集系統上傳的資源保存到存儲服務器，或者按照播放系統的系統需求調取存儲設備中保存的數據。Web服務器用來實現用戶的遠程需求服務。系統采用WMS HTTP服務器控制協議，既可以為用戶提供資源的非實時觀看服務，也可以實現視頻資源對多用戶的實時轉播。
（3）信息播放系統
播放系統客戶端軟件采用Media server的HTTP方式為用戶實時觀看視頻資源的功能。流媒體工作站按照用戶需求向服務器發出調取資源的請求，將獲得的資源傳至多媒體計算機，在多媒體控制器的幫助下控制投影及擴音設備，將資源實時或非實時播放。
3.系統的安裝與調試
因為控制中心設備安裝的重點在于參數的設置和調試，所以這里主要介紹系統采集和播放部分的安裝與調試。
（1）系統布線圖（如圖3）
（2）系統設備的安裝
主球機的布線和安裝要求攝像頭高度高于黑板（或者演示屏幕）上沿30公分，距離黑板（或者演示屏幕）8到18米之間，輔助球機的布線和安裝在黑板（或者演示屏幕）的左右，高度適當放低，位置以不遮擋被拍攝對象為最佳。鋪設線纜包括雙芯電源線、RS485控制線和同軸視頻線。投影機等其他設備的安裝按照標準文件要求執行即可。
（3）設備安裝圖（如圖4）
（4）軟件的安裝和檢查
筆者以系統中“大學生心理健康中心”的活動場所為例，來介紹系統采集和播放終端的軟件安裝與調試過程。
①流媒體工作站軟件安裝調試。為流媒體工作站安裝集成了IE 6.0和DirectX 9.0c的Windows操作系統，安裝視頻播放器。運行“control userpasswords2”，合理設置用戶屬性；運行gpedit.msc，確定，合理設置組策略編輯器；一次選擇計算機配置管理模板系統，然后找到“關閉事件跟蹤程序”，雙擊打開對話框，并選擇禁用。復制流媒體軟件文件夾到桌面，復制EncProfile文件夾下的配置文件到C：＼Program Files＼Windows Media Components＼Encoder＼Profiles文件夾下；運行流媒體文件夾下的_PR2SMServerReg.bat文件；在比較大的分區中創建PR2Record和PR2Share文件夾，并且完全共享。修改流媒體軟件中的ServerConfig.xml文件中的平臺IP和端口（默認192.168.4.201：8008）；修改C：＼PR2Record的值為第四步創建文件夾的路徑；復制片頭和片尾文件到硬盤的一個目錄下面，然后修改C：＼back12.bmpC：＼back21.bmp中的片頭片尾的文件路徑，片頭片尾文件大小為720×576 24位bmp；修改Gotron MP-4X V3 Video P1_D11的捕獲卡的型號為當前的型號，可以用ServerConfig.exe讀取捕獲卡的型號；將流媒體的執行文件創建快捷方式到啟動組。
②信息采集終端軟件的安裝調試。將采集端軟件包復制到多媒體計算機中。打開win32文件夾下的comm.xml，修改communicator type="PC" outputIP="192.168.4.201"中的IP地址為自動編輯機的IP地址；打開主文件夾下的config.ini， Class=0， 心理健康中心101室，192.168.4.56，8008；修改教師名稱，并且設置教室（或其他活動場所）的IP地址為流媒體的IP。
③信息播放終端軟件的安裝調試。復制客戶端程序的文件夾到收看端的計算機。運行_PR2SMClientReg.bat，打開主文件夾下的config.Ini， Class=0， 心理健康中心101室，192.168.4.56，8008；修改教師名稱，并且設置教室（或其他活動場所）的IP地址為流媒體的IP。
④后臺控制系統的安裝調試。復制后臺控制系統軟件到控制計算機。打開SR2IC.xml，設置：
――活動場所名稱
platformPort="8008"panelIP
="192.168.4.199"――面板IP地址
panelPort="8008"streamMediaIP
="192.168.4.56"――流媒體IP地址
streamMediaPort="8008"
videoServerIP="192.168.4.110"――管理服務器ip
videoServerPort="9660"/>
系統在高職院校中應用前景展望
將視頻交互教學系統引入到高職院校學生通用能力培養中是一個新的嘗試，按照加涅等教育心理學家的教育理論觀點，可以確定很多通用能力屬于智慧技能和動作技能的綜合范疇。對于這類技能的培養通過視頻系統的錄制與回放觀看，可以極大地提高學生對該技能掌握的效果，這是經過很多科學實驗已經證明的正確結論。筆者利用當前信息技術的新發展，在視頻教學系統中加入網絡實時互動，既擴大了優質資源的共享面，同時也為學生提供了隨時隨地利用網絡學習通用能力的機會。同時，該系統除了在通用能力培養中發揮作用之外，還可以應用到學校更廣泛的工作當中。
參考文獻：
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[4]寧艷.基于B/S架構的交互性教學系統設計關鍵技術研究[J].軟件導刊，2013（1）.
作者簡介：安海濤（1973―），男，漢族，呼和浩特人，內蒙古電子信息職業技術學院，副教授，碩士，研究方向為多媒體技術。（內蒙古呼和浩特 010010）
篇5
關鍵詞：流媒體；在線直播；開放式課程；教學方式；創新能力
中圖分類號：G434文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2012) 02-0000-02
Innovative Curriculum Applications Based on Streaming Media Live Online
Bi Ye1,2,Zhou Zhengxin2,Han Xiuling1
(1.Information Science and Technology of Donghua University,Shanghai201620,China;2.Shanghai Second Polytechnic University Experiment Center,Shanghai201209,China)
Abstract:With the development of streaming media technology and network technology,network-based streaming media technology courses began to enter teaching.Teachers how to use modern multimedia teaching network organization?Students how to take the initiative to adapt to this new teaching methods?This is a hot topic in higher education institutions of the curriculum reform.The paper combines network technology and streaming media technology,elaborated based on the concept of live online streaming media,streaming live online teaching system to build strategy and implementation plan.Practice has proved that the streaming media technology in the implementation of OCW education and innovation and a series of activities of college students in the successful use,both to improve student participation,but also conducive to training students the ability to innovate and improve the quality of teaching.This teaching method based on network platform is gaining attention and welcome teachers and students.
Keywords:Streaming media;Live online;OCW;Teaching methods;Innovation capability
利用流媒體技術和網絡技術來實現在線直播的多媒體課程教學，有利于師生運用網絡這個現代化工具更好地組織教學。針對學校網絡構架和學生在線學習的課程情況，構建了基于流媒體技術的在線直播系統。探討了流媒體技術在線直播教學系統的構建技術、系統特點，對該系統在高校創新教育教學體系中的應用做了探索與實踐。在線直播教學模式不僅僅可以拓寬學生與受眾的教育面，也是面向當今知識經濟時代人們進行終身學習模式的重要載體。
一、流媒體技術概述
流媒體是從英語Streaming Media翻譯過來，流媒體是一種使音頻、視頻和其他多媒體元素在Internet及無線網絡上以實時的、無需下載等待的方式進行播放的技術。流媒體文件格式支持采用流式傳輸及播放的媒體格式。流式傳輸方式是將視頻和音頻等多媒體文件經過特殊的壓縮方式分成一個個壓縮包，由服務器向用戶計算機連續、實時傳送。在采用流式傳輸方式的系統中，用戶不必像非流式播放那樣等到整個文件全部下載完畢后才能看到當中的內容[1]。
這種媒體播放方式，用戶只需要在觀看前等上幾秒或幾十秒生成這個緩沖數據即可開始觀看視頻。與單純的下載方式相比，這種多媒體文件一邊下載一邊播放的流媒體傳輸方式不僅使啟動延時大幅縮短，而且也大大降低了對系統存儲容量的要求[2]。
二、原理
流媒體的工作流程如圖1所示：
圖1 工作原理
Fig.1 Principle of Work
先建立網絡TCP連接，通過Web瀏覽器和Web服務器，提交HTTP消息請求，要傳送多媒體文件。Web服務器收到請求后，定位媒體服務器的文件系統。定位成功后，服務器向瀏覽器發送響應消息，把目標多媒體文件的詳細信息返回。Web瀏覽器接收到HTTP響應消息之后，檢查該類型和內容，如果請求被Web服務器批準，則把相應的信息傳給該媒體播放器。通過媒體播放器與媒體服務器直接建立的TCP連接，向服務器請求文件的發送。在傳輸協議（如實時流協議RTSP），媒體服務器把指定的多媒體數據以媒體流形式傳送到媒體播放器的緩沖池中，完成流式傳播[3]。
三、視頻系統設計
上海第二工業大學在線直播系統建在實驗實訓中心的創新實驗室，（如圖2所示）
圖2 基于流媒體在線直播的系統框架
Fig.2 the Framework of Based on Live Broadcasting Streaming Media System
在線教學演播系統采用了iCAM攝像系統和iTalk電子發言系統。iCAM攝像系統分為三個部分：iCAM-I自動跟蹤攝像系統、iCAM-II電子定位攝像系統、iTalk電子發言系統。生動的課堂情景可以完全記錄下來，自動記錄交互式的課堂教學情景，同樣方便了后期的教學課件制作。使教學雙方的注意力集中，從而極大地提高了在線遠程教學的效果。
通過A/V采集壓縮設備整合視頻和音頻，把整合后的數據通過網絡上傳到流媒體服務器，流媒體服務器通過網絡的方式向客戶端在線直播的視頻和音頻。
使用現有的網絡技術，流媒體技術可以把現場直播的教學內容傳輸給接收方，學生和教師在有網絡接入點都可以在線實時收看到現場的直播教學。
四、在“創新教育”系列課程中的應用
（一）創新實驗室構建
2006年學校把“大學生創新實踐”系列課程列入了學校的重點建設項目，改造原來的專業實驗室，形成了學生自主設計、自主管理、全天候開放的創新實驗室。開放型創新實驗室是一個集創新教育與創新實踐為一體的公共基地，具有良好的布局設計、創新環境和先進的設備。該開放型創新實驗室以建設全校性的公共創新實踐平臺為出發點，盡力體現其先進性、多樣性、實用性以及在全校范圍內的高度共享性[4]。
在創新實驗室中引入在線直播的教學模式更加有利于日常教學工作的開展，網絡教學的開展有利于學生的創新能力和信息能力的培養，使學生素質結構更為科學合理。
在線直播模式的教學突破了傳統的具有“圍墻”大學的理念，在線多媒體網絡教學特別是遠程流媒體網絡教學模式的實施，將徹底改變“學校”的概念，使學校成為開放、虛擬、社會化的單位，這不僅有利于創新高校的教育模式，而且為成人繼續教育和全民終身教育創造了有利條件。
（二）在線直播模式的運用
在線直播教學模式的特點：
1.教學資源的收集：通過iCAM攝像系統記錄課堂實況，iTalk記錄課堂問答實況。
2.教學資源的應用：將優質的教學資源應用于遠程教學、教研等領域，為學生的課后復習、補習提供了最豐富的資源。
3.對課堂實況(圖像、聲音、白板、視頻)等教學資源記錄、整理，自動記錄課堂中交互式的教學情景，對于教學課件制作和后期編輯制作，節省了大量的工作量。
為了更好地激發學生創新思維，鼓勵學生投入創新實踐活動，創新實驗室每年組織各類創新活動和創新競賽，包括創新報告講座、創新論壇、創新設計、創新制作競賽和創意設計大賽等，每年有近千位學生參與了相關的創新活動。參與者從這些創新系列活動和創新競賽中收獲了大量的創新成果[4]，取得了良好的教學和宣傳效果。
五、結束語
本文構建了一種流媒體在線直播教學系統，客戶端不需要下載以及安裝任何插件和程序，只要打開Windows自帶程序，用戶就可以在任何有無線或有線上網環境的地方隨時收看在線多媒體音視頻圖像直播，這是對原來傳統的只能在教室進行授課的教學模式的拓展和補充。該系統自2007年投入使用以來，已經成為我校“創新系列課程”的重要教學手段，已經先后完成了創新系列活動在線直播、創新活動講座、大學生科技節等大型活動的直播。此外，本系統還可用于在線遠程教學的直播，是一種新穎實用的創新教學模式。
參考文獻：
篇6
【關鍵詞】流媒體;單播;組播;網絡遠程教學
【中圖分類號】G40-057【文獻標識碼】A 【論文編號】1009―8097(2010)02―0143―03
引言
隨著網絡技術的快速發展,各個學校的校園網建設已經完成,校園網的建成突破了傳統教學的時間和空間界限,提高了教學的規模和效益。研究基于流媒體的網絡遠程教學的方法可以利用校園網絡平臺,將一些熱門課程和教學資源到校園網上供師生點播,可突破傳統課堂教學和音視頻教育節目學習受時間和地點限制的缺點,同時也可緩解許多學校擴招后師資不足的矛盾。
一 流媒體的概念
流媒體技術是一種基于時間的連續實時傳輸技術,在網上傳輸的數據可以是音頻、視頻、文本、圖片等多媒體文件。它把聲音、影像或動畫等信息由音視頻服務器向用戶計算機連續、實時傳送,從而實現了信息的下載與播放同步。這也是它與WEB服務器傳輸數據的最大區別。這樣用戶的等待時間就會大大縮短,通過流媒體技術我們就可以實現網絡視音頻遠程教學,將教師上課時的圖像甚至他的電子教案遠程傳送到學生的計算機上面。流媒體的傳輸技術主要有三種:點對點(Uncast)、多址廣播(Multicast)和廣播(Broadcast)[1]。根據流媒體技術中單播和組播的兩種概念,從時間上我們也可以將這種網絡教學方式分為實時授課和異步授課兩種。
目前Internet上使用較多的流媒體格式主要是以下三種:Real Networks公司的Rm或者Rmvb 、Media、Apple公司的Quick Time 以及Microsoft 公司的Advanced Streaming Format(ASF),以上三種格式在使用過程中各有優缺點。[2]在此我們以Real Networks公司的Rm為例簡要介紹一下流媒體單播異步授課和組播同步授課方法的實現。
二 流媒體異步教學方式的實現
所謂的異步教學方式,實際上利用的是流媒體技術中的單播方式(Uncast)。它的實現需要將預先制作好的流文件放在服務器上供學生隨時瀏覽學習,因此它的制作步驟是第一步制作流文件、第二步、第三步點播。
1制作流文件
在這里有兩種方式獲取流文件,我們以Rm格式為例:一種是利用Helix Producer9.0 直接將攝像機所拍攝的授課情況采集到計算機中,并生成Rm格式的流文件。采集卡的選擇建議使用專業的流媒體采集卡如Osprey100或者Osprey200。這樣可以提高采集的質量,降低采集計算機的資源利用率。
在Helix Producer的輸入端選擇使用設備(Devices)項,點擊Audio項的下拉列表選擇相應的聲音采集設備。如果使用的是Osprey200的采集卡,則該卡可以提供聲音的采集功能,無需使用計算機本身的聲卡,這樣做可以保證聲畫同步。
在輸入端設置好后還必須進行輸出參數的設置,這里的設置直接關系到最終輸出信號質量的好壞。首先選擇Audiences,彈出編碼設置對話框,可以參考圖1所示進行相關參數設置。
Audiences設置好后接下來就要選擇編碼輸出文件的存放位置了,點擊Add file Destination按鈕,彈出Windows標準的文件“另存為”對話框,選擇相應的存儲路徑和文件名。最后點擊Encode按鈕就可以開始采集圖像和聲音信號了。
另一種獲取流文件的方式是將現有的一些媒體文件轉換成流格式的文件,比如將VCD的dat文件,一些AVI或者MPG文件等等。方法大體上和上面講述的一樣。唯一不同的是在輸入端選擇時將Devices換成Input file就可以了。
2 流文件
流媒體文件的不能只簡單地將其上傳到WEB網站上,而必須安裝相應的流媒體服務器才可以實現點播。對于RM流媒體文件,服務器的選擇我們建議使用RealServer9.0因為它可以很好地支持最新的流文件格式,并可以大大縮短播放緩沖的時間。
最簡單的方法是將流格式的文件拷貝到RealServer9.0的目錄中。默認是“C:\Program Files\Real\Helix Server\Content”。當然,你也可以設置自己的目錄,方法是在Helix real server中新建一個Mount Point,你可以為你建立的Mount Point取任何一個名字,并將它指向你存儲RM格式文件的文件夾上(Base Path),這文件夾可以是任何一個分區甚至是一個網絡映射驅動器上的文件夾,具體設置參考圖2。
3 點播流媒體文件
點播軟件可以選擇realplayer11。點播路徑的書寫格式可以參考這個格式:Protocol://Address:Port/MountPoint/Path/File。這個格式展示了一個典型鏈接的各個部分,但并不是每一個鏈接都必須包括所有同樣的部分。下面舉例說明。
如果你的RM文件存放在默認的Content目錄下,則Mount Point和Path部分就可以省略不計了。格式如下:
rtsp://realserverIP:554/realfile.rm
rtsp是傳輸的協議,realserverIP是helix real server的IP地址,554是rtsp傳輸協議默認的通訊端口,realfile.rm是流媒體的文件名。
如果你的RM文件存放在你自建的一個Mount Point下,其名為Mymountpoint。則播放的鏈接格式如下所示:
rtsp://realserverIP:554/Mymountpoint/realfile.rm
如果我們將這些播放的鏈接存放在數據庫中,就可以實現視音頻流文件的后臺數據庫管理,我們還可以利用ASP網頁動態地更新我們的視音頻流文件網頁,自動生成流媒體點播界面。例如我們可以將我們已有的各類教學流媒體文件分類輸入數據庫中,并提供相應的數據查詢頁面,就可以初步實現網絡遠程課堂點播的功能。如果再將realplayer作為一個activeX插入網頁中我們甚至可以制作出網頁流媒體播放器。
三 流媒體同步教學方式的實現
所謂的同步教學方式,實際上利用的是流媒體技術中的組播方式(Multicast)。這種方式相當于網絡現場直播,對于一些比較大型的課程非常適用,聽課的學生可以在任何教室內收看到任課教師的現場授課情況,如果配合使用切換臺甚至可以將教師的教案或者教室內的任何圖像信號一起傳輸過來。異步教學的實現包括三個步驟:第一配置Helix producer目標流媒體服務器的信息;第二設置服務器和網絡參數;第三點播。大型課程的現場直播往往會有很多客戶同時點播,而采用組播方式進行直播的最大好處就是不會占用大量網絡帶寬,不增加CPU利用率,所有的運算壓力都轉嫁到了各交換機上面。因此,組播需要交換機的相關支持。
1 配置Helix producer目標流媒體服務器
流媒體組播方式和單播方式對視頻進行編碼時使用的軟件是同一款軟件―Helix producer9.0。在配置組播直播方式下的Helix producer9.0時,方法與用Helix Producer9.0 直接將攝像機所拍攝的授課情況采集到計算機中的配置方式基本相似,不同的是采用組播直播時,必須設置目標流媒體服務器的相關信息,而且直播方式下流文件的輸出目的地也不同。前者是輸出到本地硬盤上一個具體的文件,有文件名和擴展名。后者則是通過網絡輸出到安裝有realserver軟件的流媒體服務器上。數據包傳輸到服務器后,并不在服務器上生成一個具體的文件,服務器僅負責把數據包轉發到各個提交請求的客戶機上。具體目標流媒體服務器的設置方法是在編碼端設置好編碼率和畫面大小后 (與單播時講述方法相同) 點擊Add server destination 按鈕,彈出服務器設置對話框,如圖3所示。在destination name中輸入目標服務器的名字;在Stream name 中輸入組播的文件名(可以任意取名);在Broadcast method 中選擇Push Account based login(推送 基于帳號的登陸方式),因為每一個流媒體服務器都需要授權才能轉播客戶發來的流媒體信號;在server address中填入流媒體服務器的IP地址;在Port/Prot range中輸入流媒體服務器的http端口號,這個在安裝服務器時有相應的提示;在Username和Password中輸入服務器的用戶名和密碼;其他選項取默認值就可以了。具體設置如圖3所示。
2 流媒體服務器設置
流媒體服務器組播方式的設置很簡單,只需在直播前將Helix real server的Enable Multicast設置成Yes就可以了,否則就只能以單播的方式進行直播,這樣會大大限制點播的用戶數量,增加服務器和網絡的壓力。
不過正如前面所提到的,組播方式的直播需要交換機的支持,也就是說服務器設置好后還必須在校園網上開通組播功能。如果要在校園網上開通組播,首先要開通核心交換機的IP組播協議,一般交換機都是用PIM協議支持組播路由協議,要注意的是PIM協議是針對端口的,所以需要將每一個需要組播數據流的交換機端口都進行PIM設置,建議使用SM稀疏模式;其次要開通二層交換機上的IGMP Snooping協議,這就要求校園網上所有交換機都必須支持組播協議,并且組播時所需要的D類IP地址在網絡上必須是可用的。就是說我們在安裝并設置好了組播方式下的流媒體服務器后,還必須與網絡管理員取得聯系,申請224.0.0.0到 239.255.255.255范圍內的一組D類IP地址,再將該地址填入Realserver后才可以進行組播[3]。全部完畢后就可以在編碼端點擊Encoder按鈕進行組播了。
3 接收組播流的方式
與單播時的鏈接格式類似,唯一不同的是我們要將Mount Point換成“Broadcast”。如下所示
rtsp://realserverIP:554/broadcast/mylive
其中mylive就是我們在Helix producer中設置的Stream name(流文件名)。
如果我們采集時使用的計算機是便攜型筆記本計算機,并且支持無線AP和1394(D-Link)接口,那么激動人心的“移動網絡現場直播”就可以輕松實現了。具體我們可以在一臺支持無限網卡和1394采集的筆記本電腦上安裝Helix producer9.0,將這臺筆記本電腦和攝像機通過1394連接后,由2名工作人員操作,通過上述的軟件設置后,就可以實現在播出會場內自由移動并直播了。這就相當于我們在校園內有了一輛“移動直播車”,其作用是顯而易見的。
至此我們已完成了所有單播與組播的實現步驟。相信會對高校校園網遠程教學有所幫助。有一個值得注意的地方是,在進行現場直播時,我們發現即使是在校園網上,視頻的緩沖時間也非常長,通常都為20秒左右。經過研究,我們發現這個問題的根本并不是網絡帶寬不夠造成的,而是因為前端在視頻采集時計算機對采集卡采集到的信號有一個軟件壓縮的過程,故而大大延長了緩沖的時間。如果換用帶有硬件壓縮功能的卡,在校園網上就能將直播緩沖時間控制到1秒以內。
四 小結
目前市場上的網絡流媒體點播和直播產品比較多,實現的功能也基本和我們介紹的相同,但是他們的報價卻十分昂貴,動輒就是數十萬元。如果各高校能夠充分利用現有資源,就可以大大地為學校減少這方面的投入。基于流媒體的單播和組播技術是快速、便捷地實現網絡遠程教學的好方法。
參考文獻
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Implementation of Web-Based Distance Teaching Methods, Based on Uncast and Multicast streaming Media Technology
ZENG Rui
(Modern Educational Technology Center, Southwest Forestry College, Kunming, Yunnan,650224,China)
篇7
近年來，隨著科學技術的發展，虛擬現實技術逐漸由高端實驗室走向大眾和實用化，尤其是在微軟公司推出名為HoloLens的商業產品后[5-6]。微軟公司在谷歌公司推出的GoogleGlass的基礎上引入全息影像技術，將虛擬世界與真實世界連接起來，創造出一種具有全新人機交互模式的虛擬現實交互設備。虛擬現實技術課程作為進入當前最前沿科技領域的學科基礎，其課程性質決定了該課程需要不斷實時更新教學內容，及時與最新技術、最新發展方向保持一致。現行的虛擬現實技術課程教學面臨著嚴峻的挑戰，主要存在的問題是由于傳統教科書從撰寫到發行的周期較長，往往是課程教材一投入使用，其中的內容已經陳舊，遠遠落后于學科技術發展的速度。同時，課程教學方式和方法也還采用傳統單向交流的方式，互動不夠，不利于激發互聯網社交思想影響下的90后大學生群體的學習興趣。
2互聯網下教學新方法和舉措
2.1社交軟件
不管是獲取信息還是與他人交流，大部分人都能在社交軟件中找到適合自己需求的東西。社交軟件的特點就是包羅萬象、有不同的人和圈子、內容符合人類的共性，并極有可能形成病毒性傳播的趨勢等。經過長期與大學生群體的接觸及調查，筆者發現當前大學生群體尤其是90后在日常學習、生活中都十分喜愛如下的社交軟件。
（1）QQ。QQ是騰訊公司于1999年推出的基于Internet的即時通訊網絡工具。隨著時間推移，騰訊公司旗下的QQ軟件高速發展，逐漸發展成為影響大眾日常生活的重要社交軟件，其最大特點是不僅可提供點對點即時通訊，還能提供群通訊功能。
（2）微信。微信是騰訊公司于2011年推出的一個為智能手機提供即時通訊服務的免費應用程序，其最大特點是可以跨通信運營商、跨操作系統平臺，用極少的網絡流量實現語音短信、視頻、圖片和文字交流，并具有共享流媒體內容和基于位置的社交插件，在廣大年輕用戶群體中非常流行，尤其是在90后的大學生群體內。
（3）貼吧。貼吧是百度公司于2003年推出的一款重量級產品，是基于關鍵詞的主題交流社區，可以與搜索緊密聯系，能夠準確把握用戶需求，通過用戶輸入的關鍵詞自動生成討論區，使用戶可實時參加交流、自己感興趣話題的信息和想法，在各類學生興趣愛好團體中極具人氣。
（4）知乎。知乎作為社交軟件中的后起新秀，是一個廣受各行各業精英所喜愛的實名制網絡問答社區，友好、理性和認真的社區氛圍使其成為集求知、分享和社交為一體的UGC（usergeneratedcontent）平臺，在求知欲極強的90后大學生群體中也極具人氣。
通過對比分析，可以發現上述社交軟件具有共同的特點。
（1）社會關系鏈整合。社交軟件可以清晰地整合熟人圈，形成團結程度甚高的小團體，尤其在90后大學生群體中效果最為明顯。在這個相對密閉的小團體空間內，用戶傳播信息，可使該信息快速通過社交軟件得到擴散，而且擴散速度在與目標群體相關的臨近群體中快得超乎想象，極具傳染性。
（2）聊天。社交軟件聚合大量同屬性的用戶形成群體，群體內用戶對由群體成員發起的話題進行及時討論，形成積極快速的討論氛圍。熱點話題通常會激發群體內大多數用戶的積極性，擴大討論的范圍，增加信息量。
（3）圖片/視頻/流媒體分享。社交軟件大都可以在智能手機/智能平板等終端上應用，很便捷地上傳圖片/視頻/流媒體資料，并使之在目標群體內快速傳播。
（4）興趣聚合。社交軟件大多是通過興趣愛好聚合，即一個群體基本具有一定共同相關屬性的聯系，這類聯系可以使群體內部用戶相互之間形成強烈的聚合效應。90后大學生群體基本上都喜愛使用這些社交軟件，保持極高的刷屏率，基本貫穿在日常生活、學習中，極具黏性。這些社交軟件已經儼然成為90后大學生群體日常生活中不可缺少的一部分。
2.2虛擬現實技術課程教學新方法和舉措
基于90后大學生對上述社交軟件的應用程度，教師可提出如下課程教學新方法和新手段。
（1）針對教科書教學內容較為陳舊的問題，使用貼吧讓學生自主瀏覽虛擬現實的主題社區關鍵詞。通過瀏覽主題社區，學生對于當前國內外虛擬現實技術的發展動向能夠有一個較直觀的認知。由于貼吧每天都有新的話題出現，信息更新速率極快，因此學生通過對話題的瀏覽可在較短時間內對當前虛擬現實技術的發展狀況有較深入的認知。這樣就可以達到先導引入虛擬現實技術課程基本概念的目標，令學生對教科書上較枯燥的理論內容有更直觀的認知。
（2）在虛擬現實技術課程開始至中期階段，適時建立相關主題QQ群，給學生一個對課程相關內容自由發言的平臺。主講教師可以適時引入一些與課程相關的話題，發動學生討論并給予適當的指引；及時回復和解答學生在群里的提問，形成師生間的良好互動；對于學生提問較多或疑惑較大的共性問題，可以作為重點內容進行課堂講解，提高學生的學習參與度，培養學生對問題本質的探索精神；通過課堂教學和群內討論，積極發現和挖掘具有一定潛質的學生，使其成為二次傳播的源頭，為群內其他成員答疑。
（3）虛擬現實技術實驗課開始后，教師可以利用群共享流媒體內容，突破傳統課堂教學中教學手段陳舊跟不上時代的問題，及時上傳與學習內容相關的最新資料，供學生參考。學生也可以積極地把找到的學習資料傳到群中，實現資源共享；適時引入相關視頻公開課讓學生觀看及學習，導入基于VRML開發虛擬現實技術的案例，引導學生從虛擬現實技術基礎內容入手，學會使用VRML類腳本語言進行相關的應用開發。由于基于VRML的程序調試及編寫簡單易學并可使用瀏覽器直接查看、易于掌握，因此能更好地激發學生的學習興趣。
（4）在虛擬現實技術課程的最后，引導一些對虛擬現實技術有濃厚興趣并學有余力的學生進入知乎，在知乎上對他們感興趣的技術問題進行提問，借助軟件平臺獲得其他專業人士的幫助和指導，為學生認知策略的發展提供可行性。通過課程學習，學生逐漸從一個單純的提問者轉變成一個在提問的同時也能為新入門者解惑的專業人士，從而達到能力提升的目的。（5）虛擬現實技術課程結束后仍保留QQ群，功能則轉換為主題興趣愛好群，成為一些對虛擬現實技術有興趣的學生能夠持續交流的平臺。到最后畢業設計階段，又可以轉換為畢設主題群，方便選擇虛擬現實技術相關畢業設計課題的學生進一步交流，并借助QQ群的特點為學生的畢業設計提供幫助，達到能力提升的目的。
3教學實踐
3.1虛擬現實技術課程實踐
武漢工程大學智能科學與技術本科專業的虛擬現實技術課程開設在四年級秋季學期，自2012年以來，對該專業4屆共計260余名學生開展了課程教學方法和手段的改革實踐。實踐證明，學生成績均有所提高。暫不考慮2012級學生的情況，單純通過平均成績分析表中期末考試卷面數據，可以發現這幾屆學生的課程平均成績有顯著提升，而且2011級學生的成績提升幅度最大，平均已達到80分以上。通過對不及格人數的統計發現，經過幾年的實踐，學生對課程的喜愛程度逐漸提高，不及格人數明顯減少，到2011級不及格人數為0。這說明不斷調整課程的教學方法和教學手段后，學生對課程的重視程度和學習熱情都有明顯提高，通過課程學習起到學以致用、能力提升的作用，消除了不及格情況。所以說，對教學方法和教學手段的改革取得了一定成效，具有積極價值。
3.2虛擬現實技術相關畢業設計實踐
自2012年以來，武漢工程大學計算機科學與工程學院對智能科學與技術專業4屆共計29位學生開展了與虛擬現實技術相關的畢業設計實踐，暫不考慮2012級學生選擇虛擬現實技術相關內容課題的情況，從最終獲得的評價來看，學生參加實踐改革后再進入畢業論文環節，對于虛擬現實技術相關的最新知識較為熟悉，在興趣驅動下能夠較好地完成課題并寫出較高質量的畢業論文，而且成績逐年提高的趨勢非常明顯；還有2位同學的畢業設計通過專家評審獲得湖北省優秀學士學位論文的榮譽。這說明教學改革實踐對于畢業論文質量的提高有促進作用，能夠為創新人才培養模式的形成提供可借鑒的思路和做法。
4結語
篇8
論文關鍵詞：DV 新媒體 大眾信息傳播 社會價值觀
電視傳播學從上世紀中葉到上世紀末相繼走過了“魔彈論”、“有限效果論”和“受眾上帝論”。本世紀初，以諸多新媒體與大眾結緣為標志，傳統集約型媒體將終端用戶作為傳播概念上的“受眾”時代已告結束。伴隨而來的是，越來越多的“受眾”在占有一定新媒體資源后，儼然也可以成為信息傳播的“信源”。這種大眾信息傳播從新的角度看，更富廣域性、交互性、綜合性和社會價值性。因此，我們將它看作媒體傳播的信源論時代。
DV是網絡、多媒體、手機、移動電視等一系列新媒體家族中的一員。從功能特性上說，DV與諸多新媒體一樣，明顯地具有個體性、廣泛性和交互性，因而，它也就擁有了信息傳播的信源性。
一、DV的社會化普及
DV原本只是數碼視頻攝像機(DigitalVideo)的英文縮寫，是數字新技術的代名詞。在它與大眾媒體融合的過程中，因機身輕巧、操作簡潔、攜帶方便、性價優廉而倍受人們的青睞，逐漸由專業設備變為家用產品，進而在社會發展中形成一種特殊的潮流需求。
DV的普及與DV作品的問世，始于上世紀八十年代后期。起初，DV作者只是把“活動影像”用于家庭生活或小眾傳播，出現了信源廣大、信道狹窄和信宿缺失的現象。此外，其絕大多數作品是對生活原態接近真實的記錄，所以，DV從被引進到使用都與大眾生活的土壤密不可分。隨著DV普及率的提高，部分DV作者基于對文化的訴求、新聞的熱愛以及藝術的興趣，試探性地將創作視角延伸至一些社會問題中，以拓展DV的傳播范圍和發展走向。
DV的盛行與作品的草根性，使它的源發根基從一開始就未建立在某種理論或某種概念之上，導致DV的發展基本上是漫流的，取向目標是多元化的。
上世紀九十年代后期，主流媒體的介入使DV的社會化普及受到了廣泛關注。電視媒體開始大膽試播DV作品、增設DV專欄、引入競賽機制，為DV的傳播開辟了一個主流傳播渠道。誠然，電視媒體的這種做法并非全部認可DV的低質量信號和低制作水平，其最大的契機莫過于人們對社會生活的貼近以及DV持有人總體信源的廣度。
二、DV及其作品的特性
上文中提到DV創作沒有理論和形式規則在先，但任何一種傳播媒體都有其自身的規律與特點，DV也不例外。
(一)數字性
DV最為大眾認可的是它所記錄的數字特性。DV的數字化，徹底消除了原作與復制品的界限，方便了DV文本的修改與補充。DV與寬帶網的數字結合，使它可以擺脫傳統媒體的推廣渠道，另辟蹊徑以構筑自我話語壁壘。
(二)大眾性
作為一種新興的數字影像形式，DV沒有媒體單位的歸屬，其輕便靈活的性能使之可以進入專業媒體所無法顧及的角落，極具親和力地深入百姓生活當中，多角度地捕捉最真實的畫面。
(三)社會性
DV愛好者來自社會各個階層，分屬于各個行業。他們用DV記錄著周遭的環境和事態，用畫面語言傳達著所視所悟，又因社會身份的不同，在DV創作中或多或少地體現出職業特征。
(四)個體性
DV設備私人化的特點，決定了DV創作可以不拘一格、以個人意志為轉變，這一點完全有別于電視媒體從業者的集體創作。
(五)隨意性
多數DV作品事先都沒有創作任務和程序規劃，一切內容皆是隨機的或僅憑興致獲得的，這使DV作者成了攝制者與導演者的綜合體。
(六)無文化界域性
DV活動對DV人不做任何條件的限制，但凡有創作欲望的群眾都可以手持DV進行創作。
(七)無傳播取向性
DV作品在整個創作流程中并沒有專門設定傳播范圍和目的，許多影像絕對為個人所有，表現的也僅僅是某一時間某人的心路歷程。
(八)模糊的功利性
DV使用者以普通民眾居多，他們從事DV創作的活動既無社會價值訴求，也不含質效觀念。
三、DV的大眾傳播理念
DV傳播大致可劃分為兩條較清晰的脈絡：在專業與非專業界線繼續模糊的條件下，DV傳播可以是個人化的人際傳播，它更傾向于個人表現，更強調自我體驗，更關注個人視覺中的獨特發現；在得到主流媒體肯定的條件下，DV傳播可以是社會化的大眾傳播，它不拘泥于形式，重在紀實以表現出對身邊熟悉題材的普遍關注，形成節目并借助于媒體平臺進行大眾傳播以尋求廣泛的社會認同。
依傳播學的邏輯來說，DV不是目標，個性化的DV作品才是真正目標。個性化讓DV變得成熟，個性化DV作品的傳播能夠贏得大眾的廣泛關注，甚至產生一定程度的傳播意義，在傳播過程中造就巨大的社會價值。
另外，得到主流媒體肯定的DV想獲得發展，就必須遵循進人主流媒體傳播的若干規則。
(一)選題的價值判斷
選題是一部作品的立命之本，它關系到形式、內容、材料、方法的綜合運用。DV作品要在多大范圍傳播，取決于選題服務大眾、取悅大眾之能力所及。其次，依托主流媒體進行傳播，DV作品中所要表現的“平民視點”應盡量做到“不另類”、“不邊緣”，最大程度地接近社會主流生活，最大維度地呈現時展進程，最大范圍地反映廣大群體的精神面貌。只有這樣，才能保證DV傳播的取向是社會大眾，才能凸顯媒體傳播的宣教功能。
(二)主題與內容的把握
主題的鮮明性和內容的向心力是一部作品的支撐，主題統帥著內容，內容服務于主題。同時，二者需要借讀電視理論，擔負受眾的責任，這也是形成社會傳播鏈條的一個不可缺失的環節。因此，DV作品的創作要盡量符合大眾視覺的審美要求，具備較高的敘事語言能力，熟知大眾傳播的普遍規律，把握好作品創作的節奏與風格。
(三)攝制技術的跟進
虛焦、晃動、偏色等一系列因拍攝技術所引起的視覺不適，以及因丟幀、跳軸、畫面截取不當所造成的視聽障礙，在給自己觀看的DV作品中也許可以原諒，但將個人作品放置在主流媒體傳播的范疇里，諸多的技術失誤和拙劣的制作手法就不為大眾媒體所取，更無法吸引廣大受眾進行欣賞。毋庸置疑，技術是一部作品成敗的保障，技術含量的高低決定著作品的社會傳播質效。DV作品早期根植于民間，其社會傳播較少受制于專業媒體的要求，當它被定位在專業級別時，就必須主動契合主流媒體的制播特性，對原有技術指標進行革新與提高。
以上三點都與電視要求相聯系，從某種意義上說，DV發展的先鋒面即電視。因為，電視可以為DV傳播提供最權威的渠道，為DV傳播制定最有效的方案，為DV傳播吸引最廣大的受眾；而且，電視能夠承擔重任，為DV作品確立文化品味，為DV作品培養思辨能力，為DV作品構建審美意識。除此之外，在大眾傳播理念的支持下，電視可以和DV形成一種穩定的數字支源關系，將DV傳播從單一的人際傳播推向廣域的大眾傳播。
相對于傳統媒體，新媒體的強勢出擊則為DV傳播注人了新的力量。網絡是面向大眾的開放式信息平臺，它對信息的海量需求使其包容一切信息資源，DV作品當然也是它涉獵的對象，甚至有人在網絡上自建站點，打造個人的“影像家園”。這種被稱為“沒有執照的電視臺”為DV愛好者和他們的作品提供了自由表達與交流的空間。手機作為通訊工具，也是以新媒體的身份參與大眾傳播的。相關統計數據顯示，不論是手機生產量、還是手機用戶擁有量都呈井噴式增長，必然帶動了社會信息的交互發展，產生了與之對應的信息傳遞量，從而為DV大眾傳播贏得了無限廣闊的交流空間。
但是，隨著DV傳播渠道的增多，一些良莠不齊的影像信息也伺機闖人大眾視線。如果不加重視，任由負面信息在大眾傳播中滋生，那后果是不堪設象的。社會需要文明的信息，大眾需要健康的信息，這表明，DV作者必須要有高度的社會責任感和使命感，DV的獨立自由絕不能以破壞社會大環境為前提。
四、關于DV發展的謬論
DV社會化傳播所帶來的DV話語，權必然地使它成為一種媒體，而這種強力表達的存在直接作用于社會，左右著DV愛好者的認知，如不立即加以糾正，必然會影響DV的社會化發展。
(一)民間不等同于非專業
有輿論認為“DV是一種民間影像，DV是一種非專業的影像制作群”，這僅僅看到了DV的廣度，卻沒有看到它的深度。的確，DV作者中包含了大量業余和非專業人士，但不能認為民間就是不專業。事實上，多數已知的優秀民間作品背后都有著專業人士的參與和支持，民間本身就囊括了大量的專業人士，他們無可爭議地成為DV制作的中堅力量。承認民間擁有大量的DV愛好者和參與者，這是一種正確的態度，但決不能說民間沒有實力。
(二)DV不能被吹噓成時尚
DV不是作秀的工具，也不是某些別有用意、沽名釣譽的人手中的時尚標志。DV作為一種新生事物，我們需要承認它是一種工具、是一種手段，是DV愛好者手中有力的武器，是向大眾展示個人藝術追求的窗口。
(三)DV不是“潘多拉魔盒”
DV的確在某種意義上為懷有電影夢的人們帶來了福音，他們中的一部分人也的確是用DV這塊敲門磚打開了通向影像藝術的大門，但并不代表擁有了DV就擁有了一切DV創作的特質，就可以制作出具有水準的影像作品。所有熱衷DV創作的人都必須經過系統的學習，才能掌握這種畫面語言的語法規則，并將其貫穿到DV創作中。更重要的是，DV創作必須向高雅藝術靠攏，提倡精神文明建設，為DV發展營造良性的社會環境。
篇9
[關鍵詞] P2P 流媒體 遠程教學
1.引言
隨著新的科學技術對教育技術的影響越來越深刻，社會和經濟的新需求對傳統教育技術也提出了越來越嚴峻的挑戰，傳統的教學模式已經難以滿足現代社會對教育的需求。現代遠程教學系統可以很好的解決這一問題。網絡教學用戶的急聚增長和多媒體教學需求的同時出現，傳統的基于C/S模式和B/S模式的遠程網絡教學顯示出了諸多問題。流媒體和P2P網絡兩種技術的出現和已有的發展有效的解決了上述問題。基于P2P的流媒體技術采取一邊下載一邊播放的方式，點對點音視頻播放的實現，能夠較好地解決遠程教學系統對多媒體信息和傳輸及時性的特點。基于P2P的流媒體遠程教學系統的研究與實現，將會極大地推動遠程網絡教學的發展，實現教育資源尤其是稀缺教育資源的共享。還能有效地解決目前國內教育資源緊張的局面，為更多的人快捷方便地接受教育提供了堅實的技術保障。
2.P2P技術
2.1 P2P技術定義
P2P( peer-to-peer)即點對點。如今在業界，比較認同的P2P計算應用系統的目標主要有以下幾類：1.信息、服務的共享與管理 2.協作工作 3.構建充當基層架構的互聯網絡系統。圖2-1顯示了P2P結構。
圖2-1 一般P2P結構示意圖
2.2 P2P的網絡優勢
與傳統的中心化結構相比較，P2P技術的優勢主要體現在以下幾個方面：
① 非中心化(Decentralization)
②可擴展性
③健壯性（robust）
④高性能／價格比
⑤隱私保護
⑥負載均衡
3.流媒體及網絡協議
3.1流媒體理論基礎
流媒體格式是指采用流式傳輸的方式在Internet上播放的媒體。流式傳輸方式是先將整個A/V及3D等多媒體文件經過特殊方式的壓縮處理，再分成一個個壓縮包，由視頻服務器向連接的用戶計算機端連續、實時的傳送。在采用流式傳輸方式的系統環境中，用戶并不必像下載普通文件那樣等到整個文件全部下載完畢，因為目標文件被分割成了多個小的文件，故只需經過幾秒或幾十秒的啟動延時后，在用戶的計算機上利用解壓設備(硬件或軟件)即可對壓縮的A/V、3D等多媒體文件解壓后實現實時播放和觀看。而此時多媒體文件的其他剩余部分將在后臺的服務器內繼續執行下載。
3.2 流媒體的傳輸
實現流式傳輸當前基本有兩種方法：實時流傳輸（Realtime streaming）和順序流傳輸（Progressive streaming）。一般來說，如果視頻為實時廣播，或使用的是流式傳輸媒體服務器，或應用的是如RTSP類實時協議時，即為實時流式傳輸。本系統在不同情況下采用不同的方式。當然，流式文件也支持在播放前完全下載到硬盤。圖3-1 說明了流媒體傳輸是基本原理。
圖3-1 流媒體傳輸基本原理
3. 3傳輸協議
（1）RSVP：資源預留協議
它是一個信令協議，用于在流（flow）所經路徑上為該流進行資源預留。
（2）RTP：實時傳輸協議
RTP協議詳細描述了在互聯網上傳遞的音頻和視頻的標準數據包格式。
（3）RTCP：實時傳輸控制協議
RTP 控制協議（RTCP）采用與數據包相同的分發機制，會將控制包周期性地傳輸給所有會話參與者。
（4）MMS：微軟流媒體服務協議
MMS是一種串流媒體傳送協議，用來訪問并流式接收Windows Media服務器中.asf格式文件的一種協議。
（5）RTSP：實時流傳輸協議
RTSP協議定義了如何讓一對多應用程序有效地通過IP網絡傳送多媒體數據。
（6）MIME：多目因特網電子郵件擴展協議
4.系統設計與實現
4.1系統整體設計
該遠程教學系統使用的是基于P2P的流媒體視頻傳送技術，它需要連接教師端和學生端。在技術架構階段面臨的主要問題是：網絡模型該如何設計和建立分層，以保證系統在功能上的實現和運行上的健壯性，并且能夠將網絡上所有可用的資源整合進來。
4.2詳細設計
（1）功能設計
由系統的宏觀設計可以看到，系統的服務器端和客戶端是相互對應的，我們進而將服務器端和客戶端分為教學管理、系統管理、交流協作管理三個大的功能模塊，再根據各自的對象具體細化。
（2）服務器端
服務器端的設計大概可劃分為五個部分：用戶管理模塊、主控制模塊、媒體管理模塊、數據傳輸模塊和數據接收模塊。當服務器端接收到了采集到的音頻、視頻和屏幕等數據后，就會向所有客戶端進行某一形式的轉發，并進行相應的音視頻文件和客戶端相關的信息管理。對于本系統，只需要求服務器為少部分客戶端直接發送數據，那么服務器端發送數據到客戶端的方法就有所不同。又因為是在頻道模塊中實現數據發送控制功能，所以只需要對頻道模塊作出一定的修改，使得頻道模塊滿足可以有所選擇的給客戶端直接發送數據。
（3）客戶端
實質上客戶端才是P2P模式的真正魅力所在。在P2P模式中客戶端不是獨立靜止態，它還要和其它客戶端進行信息交流，故要具有數據發送模塊，用戶管理模塊，數據請求控制模塊和緩沖區映射模塊。
（4）數據庫表設計
本教學系統采用的是MySQL Server 5．1數據庫服務器，因為本系統的存儲數據量不會太大，且此數據庫屬免費產品，技術也比較成熟。且數據存儲涉及到的人員也不多，故只需要四張數據表組成，分別為：管理員信息表，學生客戶端信息表，資源信息表，源節點信息表。
4.3 終端音視頻子系統框架
在進行多媒體編程時主要存在如下幾個挑戰：（1）多媒體流包含著大量的數據，這些數據又要求進行快速實時的處理；（2）音頻、視頻必須同步，以使它們在相同時間開始、停止，以相同的頻率進行播放；（3）數據源的格式很多，比如音頻、視頻交叉存取的（AVI）、高級流格式（ASF）、運動圖像專家組（MPEG）和數字視頻（DV）；（4）程序員不能預先知道在用戶終端系統存在的硬件設備。
DirectShow就是設計來解決這些挑戰的。DirectShow能將應用程序從復雜的數據傳輸、硬件區別和同步隔離起來，從而達到了簡化在Windows平臺創建數字媒體程序任務的目標，這也是本文采用DirectShow作為主要支撐技術的理由。
DirectShow提供的Filters支持捕捉，以及基于Win32驅動程序模型（WDM）的調頻設備，Filters還支持舊的Video for Windows（VFW）捕捉卡，甚至是為音頻壓縮管理（ACM）編寫的編解碼器以及視頻壓縮管理器（VCM）接口。
5.總結
本文結合目前各學校對多媒體網絡教學系統的需求，給出了一個基于混合型P2P網絡的多媒體網絡教學系統設計方案，并做了部分實現，在系統設計過程中還提出了一些新的改進和補充。通過對一系列網絡模型的實驗測試，最終找到了適合于教學系統的最優實施方案，特別是網絡協議的選擇，通過多組實驗結果的比較，確定了基于UDP的RTP/RTCP協議的聯合方案。
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作者簡介：
篇10
IPTV即交互式網絡電視，是一種利用寬帶有線電視網，集互聯網、多媒體、通訊等多種技術于一體，向家庭用戶提供包括數字電視在內的多種交互式服務的嶄新技術。本文主要通過研究IPTV系統構成及工作原理，結合山西電信現有寬帶網絡現狀，對山西電信城域網網中采用網絡電視（IPTV）技術的可行性進行分析，完成組網方案設計。論文重點介紹了IPTV技術在山西電信通信網中的應用。
【關鍵詞】IPTV 組播網絡電視 天翼高清
1 引言
IPTV，也叫網絡電視，是指基于IP協議的電視廣播服務。該業務以電視機或個人計算機為顯示終端，通過機頂盒接入寬帶網絡，向用戶提供電視、VOD點播、視頻錄像等諸多寬帶流媒體業務。而且隨著社會發展，寬帶業務的普及，IPTV將有很好的發展前景，成為一個很好的業務增長點。
2 山西電信天翼高清系統架構分析
雙通道融合方式：接入雙平面+承載面+反式cache訪問平臺。
方案要點：
（1）省內建設私網平面，用于承載視頻業務；接入側為公私雙平面，承載側將私網地址視同公網地址進行路由，但不廣播至外省；省外業務訪問全部通過反向Cache實現，相當于實現NAT功能。
（2）機頂盒分配私網地址，業務通過私網平面內DNS與CDN調度器進行省內CDN調度。
2.1 業務互通介紹
（1）城域網MSE對STB進行DHCP地址分配。分配私網地址，同時獲取私網DNS。
（2）STB獲取私網地址后通過全程MPLS VPN，通過在太原的NAT設備后，在ITV中心進行認證。
（3）STB訪問直播或者點播業務通過STB上的域名，在DNS上解析到CDN的IP地址。
（4）云公司CDN調度系統根據各個節點設備的服務情況向天翼高清STB返回具體服務節點地址。
（5）STB訪問互聯網應用，DNS解析出來域名對應的不同地址，通過NAT后進行互聯網訪問。
2.2 山西天翼高清IP地址分配
單播IP地址分配方案：IPTV業務的開展需要為機頂盒終端分配大量的IP地址，在公有IP資源不足的城域網，為機頂盒終端分配私有地址。
為了避免用戶使用機頂盒的IP地址進行互聯網訪問，限定IPTV業務的訪問范圍。
2.3 山西電信天翼高清網絡實施方案
在太原2個中心節點建設核心服務節點。太原核心節點將作為整個系統的內容中心和管理中心，承擔VOD系統中心內容生成管理、業務控制、內容分發、機頂盒管理及認證計費等任務，而邊緣節點就近提供流媒體服務。
云公司CDN節點交換機作為MPLS VPN網絡的CE設備，山西公司地市CR作為PE設備。
云公司私網組播源給山西電信公司各地市CR設備。搭建DNS將天翼高清電視業務直播和點播解析到云公司CDN調度節點，將天翼高清其他業務及EPG使用域名解析到公網。
此外，在太原城域網搭建NAT設備保證天翼高清盒子能夠通過NAT上公網。
2.4 天翼高清用戶認證方式
IPTV用戶的認證通過DHCP完成。DHCP服務器一般放置在網絡的中心位置，并與現網的認證計費系統通過軟件接口互聯，從認證計費系統中獲取用戶的賬號和密碼等信息，在完成用戶身份的認證后，為用戶分配IP地址。
3 IPTV安全保障分析
天翼高清IPTV業務網自身安全包括IP承載網的可靠性、IPTV業務設備的可靠性以及用戶終端的可用性。在控制層面，在控制信息訪問控制、信息保密、和信息完整性方面保障安全。在管理層面，在管理訪問控制、管理信息驗證、管理信息通信安全、管理信息完整性等方面保障安全。IPTV網絡設備業務層面、管理層面以及部分控制層面受攻擊的安全威脅、智能終端面臨的安全威脅以及新安全挑戰中的節目源管理包括在IPTV業務網安全層面。
4 結論及展望
本文針對IPTV發展模式的需求，根據山西電信城域網的具體情況，提出了對IPTV的應用方案，提高了IPTV承載網的安全性和可靠性。將一些新的網絡技術進行融合，結合本地網的特點，搭建出一個成本小、有較高質量保證的IPTV應用系統。
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作者簡介
趙巖（1980-），男，河北省唐山市人。學士學位。現為中國電信山西分公司通信工程師。畢業于吉林大學通信工程專業。
