多媒体实时交互技术在远程教育中的应用研究

李成亚

摘 要：在明确多媒体交互系统在远程教育中重要性的基础上，分析了系统的概要设计，并探讨了系统主要功能的实现，以期为多媒体实时交互技术的应用提供一定的参考价值。

关键词：多媒体；实时交互；远程教育

多媒体是融合两种或者两种以上媒体的交互式传播媒体，具有良好的人机交互性能，在电子商务、视频点播、远程教育、远程医疗以及网络游戏等领域应用普遍。其中，远程教育是在多媒体技术基础上建立起来的一个应用系统，可以借助于网络将图像、声音、电子教案等在师生之间互传；构建虚拟班级实现师生在线交流答疑，很好地实现了学生自主控制的异步网上学习模式。本文重点探讨的就是多媒体实时交互技术在远程教育中的应用研究。

一、多媒体实时交互子系统的概要设计

1.需求分析

远程教育系统中的多媒体实时交互子系统可以为师生提供不同层次的交互服务，满意教学、培训以及演示等需求。为了营造良好的教学氛围，多媒体实时交互子系统的功能需求主要体现在以下几个方面：能实现语音、视频、白板、数据的综合；教学过程中可实现主播端与N个客户端之间的实时多点交互；具有会议功能，主会场与分会场间能够进行视音频的交互；管理员可以为某一终端指定交互权限等。

2.结构设计

考虑到用户终端网络带宽的不同，对于带宽大的终端，系统可进行实时音视频的双向传输；对于带宽窄的终端，系统给出提示，且只能进行实时音频的双向传输。若老师开始远程教育服务时，可以先创建一个交互实例，也就是在系统服务器端创建一个师生用户列表，师生与生生间的多媒体数据传播由服务器端的应用程序加以管理，用户可以动态加入或者退出。为了确保交互系统的安全性，用户进入远程教育服务平台时必须通过用户名与密码的验证才可正常加入。

二、多媒体实时交互子系统主要功能的实现

1.实现工具

本子系统实现采用的是JAVA媒体架构API软件。该工具软件为系统音频与视频等多媒体内容的捕获、回放、流转以及编辑转换提供了统一的架构，而且能够通过SCSL进行发布，将JMF的便捷性与可缩放性从服务器扩展到桌面以及各种消费类器件中。

2.实时多媒体数据的传输

用户终端实时多媒体数据上传时，系统必须对上传的数据进行预处理；而用户终端要从服务器数据转播中心接收RTP包与RTCP包时，系统同样要对数据包进行预处理。其中，RTP不能为数据包的顺序传送提供可靠的机制，也不能很好地控制流量与拥塞现象，而是借助于RTCP实现这些控制功能的。同时，RTCP包中有已经发送数据包的详细信息，服务器可以根据这些信息调整多媒体数据包的传输参数，从而保证以有效的反馈与最小的开销完成多媒体数据包的传输。

3.系统实时白板交互功能

远程教育服务系统中的电子白板功能是指登陆的用户可以书写、更改、共享白板上的信息，但白板的分配权是由老师掌握的。而对于实时白板操作的权限标识，是和远程教育发言标识一样直接封装在控制数据中的。

在本系统中，白板上的实时数据都是有特殊标识的多媒体数据，并与RTP打包后通过ServerSocket发送到用户终端的。所有用户的Client Socket必须与多媒体数据转播服务器的ServerSocket保持TCP连接，才可捕获白板上的实时数据。每次进行实时白板交互时，包括白板数据的RTP数据包都是转发到具有白板权限的用户终端。若接收白板数据的用户终端在该时刻更改了白板信息，更新的白板信息将会自动更新。若用户终端没有使用实时白板功能，则系统将白板数据转化为图片显示在用户终端的GUI界面上。

4.系统实时多媒体的播放功能

远程教育系统平台中的用户终端不但可以播放从服务器端下载的多媒体数据，而且还可以播放用户间互传以及本地的媒体数据，支持的格式主要有：MP3、avi、au、MPEG等。该播放功能的实现主要是通过控制器Controller、播放器Player、处理器Processor来实现的。其中，Controller实现多媒体数据流的监听，而Player与Processor实现多媒体播放对象的创建与多媒体数据的编解码处理。

综上所述，多媒体实时交互子系统是个较庞大的子系统，涉及信息传输技术、视频与音频压缩技术等。该系统可以很好地实现师生远程教学过程中的沟通，突破了时间与空间的限定，极大地促进了现代远程教育的发展。

参考文献：

陈丽.远程教育中教学媒体的交互性研究[J].中国远程教育，2011.

（作者单位 江苏省盐城市响水职业教育中心校）