流媒体技术在精品课程中的应用研究

摘要：精品课程建设是高等学校教学质量与教学改革工程的重要组成部分。精品课程的申报需要在网上提供不少于50分钟的现场教学录像，然而目前上网的很多精品课程录像画面不清晰、播放不流畅。将流媒体技术应用于精品课程录像的制作与发布中，对于提高录像的质量和访问速度都有极大的帮助。

关键词：流媒体技术；精品课程；教学录像；应用

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）12-0145-03

一、引言

精品课程是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程，是教育部深化教学改革，以教育信息化带动教育现代化的一项重要举措，具有示范和辐射推广作用。[1]《国家精品课程建设工作实施办法》中规定，为评价主讲教师个人的授课效果，需要在网上提供不少于50分钟的现场教学录像，鼓励将课件或全程授课录像上网参评。然而目前，虽然各个高校都在建设精品课程，并且都将教学录像上网，但是却存在很多录像画面不清晰、播放不流畅等问题。而且，网络的传输能力有限，如何在有限的传输能力上播放更高质量更流畅的视频录像就成为一个很重要的问题。流媒体技术正是能够很好解决这些问题的一项技术。基于此，本文将探讨流媒体技术在精品课程中的应用。

二、精品课程录像建设标准及现状

国家精品课程教学录像上网技术标准（2010版）中规定，发布系统需符合国际标准，如流媒体采用RTP、RTCP、MMS、RTSP等流媒体协议。服务器端视频文件建议使用RMVB、RM、WMV、ASF、FLV或AVI格式，编码方式采用Mpeg-4标准，使用流媒体服务器对外发布。建议视频格式采用至少总比特率为300kbps、帧速度为30fps、大小为320*240。客户端能够支持Windows Media Player或者RealPlayer等常见媒体播放器，用户可交互地选择播放音视频课件，并可对音视频课件实现播放、暂停、停止、跳跃等功能。[2]

2003年4月，教育部下发了《教育部关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知》，正式启动了精品课程建设工作。近几年来，各个高校积极申报精品课程，陆续在网上发布了教学录像。最初这些录像大多采用单机拍摄，画面比较单调，清晰度也相对欠佳。后来，随着高校教育信息化的普及，设备也越来越先进，大多采用多机位拍摄，然后进行编辑，最后再发布成网上流媒体格式。而现在，越来越多的高校专门建设一个多媒体录播教室来录制精品课程，这种录播系统将教师上课的实况和屏幕录制下来，然后以流媒体的形式输出，直接可以作为精品课程申报使用。[3]目前上网的精品课程录像存在着很多问题，例如，有的录像加载很慢，缓冲时间很长，导致用户没有耐心等待；有的录像虽然加载很快，但是画面很不清晰；有的录像没有快进或者快退，无法实现跳跃功能，只能一口气看到底等。

三、流媒体技术概述

流媒体是指采用流式传输的方式在互联网上播放的媒体格式。流媒体技术是指将视频和音频等多媒体信息经过压缩处理后放到网络服务器上，让浏览者一边下载一边收看、收听，而不需要等到整个多媒体文件下载完成就可以即时观看的技术。它是一种解决多媒体文件播放时网络带宽问题的“软技术”。流媒体的数据流随时传送随时播放，这种流式传输方式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，极大地减少了用户等待的时间。[4]

流媒体实现的关键技术是流式传输。用户（Web浏览器）通过HTTP/TCP与Web服务器交换信息，获取流媒体服务清单，用户从中选择相应的流媒体服务后，向媒体服务器提出相关请求；然后客户机的Web浏览器启动相应的媒体播放器，通过RTP/TCP从媒体服务器中获取流媒体数据，实时播放。在播放过程中，客户机的媒体播放器需要实时通过RTSP/TCP（UDP）与媒体服务器交换控制情息，媒体服务器根据客户机反馈的流媒体接收情况智能调整向客户机传送的媒体数据流，从而在客户端达到最优的接收效果。[5]

四、流媒体技术在精品课程中的应用

作为精品课程建设的重要内容之一，教学录像的质量和播放速度越来越受到人们的关注。流媒体技术在教学录像制作与发布过程中的应用使得教学录像的质量和播放速度都大大提高，但是在应用的过程中却存在着种种问题，下面就这些问题一一阐述。

（一）流媒体文件格式及相应播放器的问题

随着网络技术的发展和人们对网上播放视频要求的提高，流媒体文件格式越来越多，每一种流媒体格式文件都需要有相应的播放器才能够播放，因此制作者在发布教学录像时，应考虑到客户端电脑是否安装了播放视频文件所需要的播放器和XVID编解码器，一般在制作教学录像页面上需要提供相应播放软件的下载链接或说明，特别是使用了最新编码技术的视频一定要作相应的说明。[6]WMV、ASF格式文件是微软公司开发的流媒体格式文件，需要使用Windows Media Player才能够播放。RM、RMVB是Real Networks公司开发的流媒体文件格式，需要RealPlayer才能够播放。FLV即Flash视频，它文件通常较小，下载较快，在网上播放起来也比较流畅，因此，FLV视频文件在网上用得越来越多。FLV视频需要客户端装有Flash Player才能够播放。

在服务器端，教学录像制作与发布人员需要将流媒体视频嵌入到网页中才能够让用户方便地通过打开某个网页来直接浏览视频。将WMV、ASF、RM和RMVB格式视频嵌入网页的方法相对简单，只需在网页代码的相应位置插入具体代码即可，这里不再赘述，下面只探讨一下如何将FLV视频嵌入网页。将FLV视频文件嵌入网页中通常有以下两种方法：第一种方法为将FLV视频导入到Flash软件中，并输出为SWF文件，然后在网页中插入该SWF文件。第二种方法为在网页中直接插入FLV视频。Dreamweaver 8提供了在网页中直接插入Flash Video的方法。在Dreamweaver中新建一网页，选择“插入|媒体|Flash视频”，弹出“插入Flash视频”的对话框，在相应位置选择具体的FLV视频并做一定的设置即可。

（二）WMV格式的视频不能快进快退的问题

发布到网上的WMV格式的精品课程视频，很多都存在不能快进或快退的问题。这是因为该WMV文件里面的时间索引数据损坏或者不存在，所以不能快进，也不能退后、任意时间跳跃等，只能一口气从头看到尾。解决此类问题的方法一般有两种，一种是从网上下载相应的处理工具“视频修复器”修复或者重新建立时间索引，一种是把该文件转换成MPEG、RMVB等其他流媒体格式。

（三）视频不清晰或者播放不流畅的问题

在网上播放精品课程视频时，经常会发生视频加载很快但却不清晰或者视频虽然很清晰但加载却很慢的情况，这是因为原始视频在转化为流媒体格式时比特率（码流）选择不合适。一般建议转化视频时，考虑到某些较差的网络环境，比特率选择200kbps左右，这样可以使视频质量和播放速度达到一定的平衡。如果网络环境较好，传输速率很快，比特率可以选择300kbps甚至更高，这样在保证播放流畅的情况下，可以让学习者享受到更高质量的教学录像。

（四）用户不同情况的适应问题

精品课程资源共享范围大，用户的水平和层次具有多样性和不可预期性。因此，编码时应尽量采用便于学习者使用的文件格式。目前，使用Windows操作系统的用户众多，一般安装该操作系统的电脑都会装有Windows Media Player，因此，对于WMV和ASF格式的精品课程视频一般用户都可以播放。另外，由于越来越多的电脑上面都装有Flash Player，而且FLV流媒体格式的优越性也日益凸显，因此，FLV格式也成为精品课程视频格式的一个不错选择。

另外，精品课程的用户众多，用户的网络情况也多种多样，为了适应用户不同的网络情况，可以采用微软公司Windows Media Technologies的多比特率智能流功能，它可以自动检测网络状况并选择合适比特率的流媒体文件。那么在制作流媒体文件时，就必须使用多比特率对视频进行编码，创建包含以不同的比特率编码的多个流媒体文件。一般而言，考虑到学习者使用的网络带宽不同等因素，可同时选择低、中、高3种比特率。为了避免编码后的文件过大，同时选择的比特率不可过多。[7]

五、结语

精品课程录像是申报精品课程的一个必要环节。现在国家规定精品课程要实现全程上网，就是要把精品课程全部制作成教学录像放在网上，让学习者可以随时随地进行在线学习。制作精品课程录像比以往显得更加重要，工作量也越来越大。因此，在制作精品课程教学录像时，应充分利用流媒体技术，在保证录像质量的基础上，不断提高录像的播放速度，让更多的人共享到更加优质的教学资源。

参考文献：

[1]教育部关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知[DB/OL].

http：//www.jpkcnet.com/new/zhengce/Announces_detail.asp？Announces_ID=13

[2]国家精品课程教学录像上网技术标准（2010）[DB/OL].

http：//news.jingpinke.com/details？uuid=9cb10d55-1267-1000-088e-5ef033508626&objectId=oid：9cb10d55-1267-1000-088d-5ef033508626.

[3]吴锦荣.高校精品课程录像制作的技术分析[J].华南金融电脑，2009，（4）.

[4]马武.多媒体技术及应用[M].北京：清华大学出版社，2008.

[5]罗云峰，朱秋萍.流媒体通信技术及其应用[J].中国数据通信，2002，（6）.

[6]陈俊，舒晖，王以伍.谈精品课程教学录像的发布[J].中国医学教育技术，2007，（10）.

[7]迟言.流媒体技术在中医药精品课程建设中的应用[J].中国中医药现代远程教育，2005，（11）.

基金项目：本文为2012年河南省高等教育教学改革研究省级项目“精品课程的七整合建设模式研究与实践”（2012SJGLX231）的阶段性成果

作者简介：刘艳丽（1982-），女，河南安阳人，讲师，从事网络教育应用研究。