浅议流媒体技术及其在网络教育中的应用

　　在网络教育中，学生的学习主要是通过互联网来进行的，但由于新一代多媒体、影像传输、网络电视等信息量的增加，对数据传输提出了更高的要来，这就使互联网不得不向更高的速度发展，然而建设高速的网络需要较高的成本，而这在短期内还不能大量普及。因此网络带宽就成为网络教育发展的严重瓶颈， 而“流”技术的出现使得在网络上传输多媒体内容成为可能，网上在线课堂得以实现。

　　一、流媒体技术及其特点

　　1.流媒体技术

　　流媒体是指在Internet上以数据流的方式实时发布音频、视频多媒体内容的媒体。流媒体在播放前并不下载整个文件，只将开始部分内容存入计算机的内存，其余部分则通过网络源源不断地流进并进行播放，从而使得在阻塞造成网络速度下降的情况下播放不会发生中断。这主要表现在以下三方面：首先，流媒体技术实现了在低带宽环境下提供高质量的视音频信息。其次，智能流媒体技术可以保证不同连接速率的用户都能够得到良好的视音频效果。最后，流媒体的组播技术可以大大减少服务器端的负荷，同时最大限度地节省带宽。[1]

　　2.流媒体的特点

　　在网络环境中，利用流技术传播多媒体文件具有如下优点：

　　2.1实时传输和实时播放，流化多媒体使得用户可以立即播放音频和视频信号，无须等待文件传输结束，这对获取存储在服务器上的流化音频、视频文件都具有十分重要的意义。

　　2.2节省存储空间，采用流技术，可以节省客户端的大量存储空间，在客户端只需要由播放器对流化音、视频信息进行回放即可。

　　2.3信息数据量较小，现场流都比原始信息的数据量要小，并且用户不必将所有下载的数据都同时存储在本地存储器上，可以边下载边回放，从而节省了大量的磁盘空间。[2]

　　二、流式传输的原理

　　流式传输的过程如下图所示。首先，音频、视频等多媒体信息被特定的压缩方式分成一个一个数据压缩包，并存放到媒体服务器上，然后，客户端向媒体服务器发出请求，服务器响应客户端请求并发送数据压缩包，客户端将接收到的数据压缩包存放到计算机内存的缓冲区，同时，使用相应软件播放数据压缩包，并在后台继续接收服务器发送过来的其他数据压缩包。在流式传输过程中，客户端不必像非流式传输那样等到整个文件全部下载完毕才能看到具体的内容，只需经过几秒或几十秒的启动延时即可利用相应的播放器播放多媒体信息，多媒体文件的其余文件在后台的服务器内继续下载。换句话说，当人们在欣赏多媒体的同时，其他部分正在到达过程中。

　　三，流媒体技术的主要解决方案

　　在Internet上使用较多的是RealNetworks公司的Real System和微软（Microsoft）公司的Windows Media

　　1.美国RealNetworks公司的流媒体制作及播放系统RealSystem是一个完整的数据流应用软件系统，可以将音频、视频、动画、图片、文字等内容转换为数据流媒体，在所有宽带上为最终用户提供丰富的实用的数据流媒体。是当前使用最多的流媒体播放器，它的功能比较实用、界面友好、安装程序非常简单，启动大约只要十分钟左右，安装完成后服务器就变成了一个能进行实况直播的音视频服务器。RealSystem的软件模块主要由3部分组成：（1）流媒体服务器软件RealServer，（2 流媒体文件制作工具软件，常用的有RealProducer、RealPresenter、RealSlideshow等，（3）用户端播放软件RealPlayer 主要用于在用户端播放流媒体文件。[3]

　　2.Microsoft Windows Media

　　Microsoft 公司推出的 Windows Media技术以其方便性、先进性、集成性、低费用等特点，逐渐被人们所认识和接受。其一大特点是制作发布和播放软件与Microsoft操作系统集成在一起，不需要额外购买，制作端与播放器的视音频质量都上佳，且易于使用。

　　四、流媒体技术在网络教育中应用的优势

　　在网络教学中，最基本的要求是将信息从教师端传送到学生端，需要传送的信息可能是多元化的，包括各种类型的数据，如视频、文本、图片等。而将这些资料从一端传送到另一端是网络教学需要解决的问题，这主要表现在课件点播、交互教学、实时在线直播教学等。流媒体技术在网络教育中的应用主要有以下几个方面：

　　1.在线直播

　　流媒体技术可以利用网络进行在线直播教学，学生在网络的任何一个接入点都能实时观看到直播教学。流媒体的在线直播教学不需要事先存储流媒体文件，即可将视音频实时编码后直接广播，做到与讲课内容完全同步。学生在看到教师的画面、听到声音的同时，也可以看到教师讲课的教学资料（如PowerPoint电子教案）。随着教师讲课内容的变化，学生端的PPT内容也自动同步翻转变换。在线直播的教学过程结束后，还可以生成基于流媒体方式的教学课件，存储到服务器上，学生可以随时从服务器上点播在课堂上没听明白的内容，直到完全理解教学内容。成为网络教育中“虚拟课堂”的一名学习者。[4]

　　2.交互式教学。

　　所谓交互性，是指计算机和学生之间的信息传递是双向的，计算机可以向学生输出信息，也可以接收学生的输入命令，并根据命令进行相应处理。利用流媒体系统的视音频交互功能，不同地点的教师、学生之间可以通过计算机终端的摄像头、麦克风，流媒体的视音频信号交互和视频点播功能进行全方位的交流，通过网络共享自己的学习经验和成果，学生在学习过程中，可以就大家感兴趣的问题进行讨论，并交流自己学习的心得体会。这表现在以下几个方面：（1）来自任何地方的学生可以同步或不同步获取教师的讲课内容，（2）一对一或者一对多地在线讨论，包括学生与教师进行的桌面会议，（3）建立虚拟宿舍聊天室，（4）使用电子教程，察看相关的研究资料，寻求学习问题的有效解决方案。 　　3. 移动学习

　　一个移动流媒体系统由向学生提供内容发现和业务使用这两大功能组成，（1）内容发现是指：学生使用支持流媒体业务的手机或其他移动终端，访问流媒体业务平台门户网站，通过页面浏览、分类、查找或直接搜索等功能发现流媒体内容的过程。（2）业务的使用：是指学生发现指定流媒体内容后进一步使用流媒体业务的过程，包括流媒体内容的在线播放，流媒体内容下载播放以及收看实时流媒体广播服务等。使用移动流媒体开发技术，能设计出具有移动学习特色的功能，为学生打造一个良好的实用而有效的移动学习平台。网络教育的学生就可以享受到以手机为主的移动通讯技术的便利，同时也可以获取互联网上丰富的学习资源，将两者的优势融合起来，在移动互联网上学习和教学，就可以使每一个学生在任何地方享受教育资源。无论在教室，办公地点，家里或旅游过程中，都可以进行学习。

　　4.流媒体课件

　　课件点播，将教学过程用摄像机拍摄下来，并用采集卡采集进计算机后编码成流媒体格式，然后将教材输入到计算机中，利用Flash制作动画演示，接着利用SMIL（同步多媒体集成语言）将教师讲课的录像，教材文本，Flash演示和搜集到的其它素材集中到一起，制作出多媒体课件发布到互联网上，学生通过登陆或者购买权限的方式，可以自主选择课程、教学进度甚至教师，这就使得学生成为教学过程的主体。能极大地提高学生学习的主动性。同时，基于流媒体技术，学生还可以得到流畅影音感受，不用在等待中浪费大量时间。[5]

　　六 结束语

　　网上教育突破了传统“面授”教学的局限性，改变了传统的面对面的课堂教学模式，为学习者提供了资源共享、地域广阔、交互式的教学新方式。流媒体技术的出现，又为网络教育注入了新的生机和活力，这提高了网络教育资源的传输效率和利用效率，随着宽带流媒体技术的发展，流媒体技术将不断地推动网络教育的发展，更好地为教育服务，培养出符合时代需要的、具有高度创新能力的新型人材。

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