流媒体技术在校园中的应用

刘武

摘要：随着多媒体技术在校园教学应用中的不断深入，简单的演示文稿教学方式已不能适应校园教学任务的需求。如何突破固有框架，借鉴其他技术手段搭建更实用、更便捷的教学系统，已成为校园教育改革的首要任务。而流媒体技术和互联网异步传输技术的发展，为科技整合教育资源提供了一个方向。本文阐述了流媒体技术的优势及其在校园中的应用。同时，为了使流媒体技术与校园网更好地结合，本文对校园网提出了具体的要求。

关键词：流媒体技术；教学；校园网；交互教学

中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2016）05-0086-02

流媒体技术的优势

流媒体技术是把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放到网站的服务器上，让用户边下载边观看、收听，而无需等整个压缩文件下载到自己的机器上才可以观看的网络传输技术。它具有传输速度高、数据同步、稳定性高等特性，是实现网络音频和视频传输的最佳方式。相对于传统的音视频技术，它具有无可比拟的优势。

1.快速的数据存取

网络媒体技术完全兼容的文件传输模式，能够直接实现素材到磁盘上的上载（采集）、编辑或播出，从而使本地或远程的用户迅速地采集、编辑、播出、浏览音视频素材。这样，媒体资产能够迅速地被编辑节点应用。

2.发布、发行工作流程便捷

发布音视频作品的传统方式通常需要亲自递交媒体介质，如录像带、光盘等，且由于各种素材载体的不兼容性，给传输和交流带来了一定的困难。而局域网和广域网的网络连接技术，可以创建虚拟的设备环境，实现不同地域之间素材的上载、编辑和播出，改变了传统的音视频设备受物理或地理条件限制的状况。

3.海量的硬盘存储技术

随着磁盘或光盘的硬盘摄像机趋于成熟，用户将不以传统的录像带作为音视频信号的存储载体，而是将音视频作为数据存储，或者选择任何文件格式的存储方式，如DVD盘片、移动存储设备、长期的离线硬盘存储等，这样存储数据量大，即使多次使用也不会降低信号质量，避免了模拟信号复制后衰减的弊端。

流媒体技术在校园中的应用

1.微课点播

随着多媒体网络技术的发展，远程教育规模也得到了快速的发展。微课点播是远程教育的主要形式。它可以将教师的讲课内容用摄像机拍摄下来，随后采集进计算机进行编辑；也可以将教材的相关文字内容输入计算机，并适当地加入图形、图像、动画等；还可以搜集和微课相关的音视频素材，并转化成数据文件格式，用Authorware、PowerPoint等多媒体集成工具将其与讲课录像、教材文本、动画素材等集成到一起，制作出表现力丰富的多媒体课件，然后转换成流媒体格式文件放到视频服务器上，最后集成到网站里发布出去，这样就实现了微课点播功能。远程教育如果需要对学生收费，还可以加上身份认证、计费等功能。

2.交互教学

随着教育教学的改革，学生可以更加自由地选择教师，这样听名师授课的学生就会很多，即使是很大的教室也可能容纳不下，而流媒体技术则能很好地解决这一问题。教师将一台摄像机放在自己授课的教室里，录制下自己的授课过程，并将其实时地传输到视频编码机，再经过采集卡的采集、编码后上传到视频服务器，接着由视频服务器实时发布到终端计算机，最后利用投影仪将授课过程实时地播放出来，供其他教师、学生交流、学习。

3.电视直播

学生宿舍里的电视机虽少，但计算机很普遍。为了能了解更多的信息，丰富业余生活，学生会在校园网上转播电视节目。即利用电视卡接收电视信号，然后输出到视频采集卡，接着经过采集、编码上传到视频服务器，最后集成到网站里，进行实时转播。

4.远程监控

实施远程监控系统有助于管理学生工作、增强校园的安全性。如果使用同轴电缆传输模拟视频信号，超过几百米便需要放大中继，在距离上会受到限制。另外，常规系统在一路同轴电缆上只能传输单一视频信号，传输控制信号和语音需要单独敷设电缆，而网络媒体技术能够很好地解决这个问题。由于视频传输编解码器能同时处理同一传输数据流中的图像、声音和数据信号，因此，在监控系统中可用一条线路同时传输现场的图像、声音和控制信号。在校园内适当的位置布置一些摄像机，将几台摄像机编为一组，连接到视频编码机上，采集编码后上传到计算机监控中心，从而监控整个校园。

5.视频会议

在IP网上的视频会议系统相对于基于硬件的传统视频会议系统，具有成本低、使用方便灵活的优势。由于视频会议对实时性的要求较高，所以在一个视频会议中，各个会议点用音视频采集设备得到的多媒体内容信息，经过数字化压缩后形成的数据可以通过网络直接在各个会议点之间组播，或传到多点处理器经过合成或转换后再向各个与会点组播，大大提高了会议的实时性。教育网充足的网络带宽，更为视频会议的有效实施提供了充足的条件。

流媒体技术对校园网的要求

为了使音视频技术与网络技术更好地结合，校园网应具备以下特点：

1.方便快捷的媒体资产管理和大容量的多媒体信息存储

在教学活动中，由于大量的音视频素材需要进行分类管理、查询、浏览和投入使用，所以必须建立媒体资产管理系统和多媒体数据库系统来存储和管理各种多媒体教学信息，可采用超大容量存储介质来保存和处理数据，采用移动介质来保存外部数据，并通过光盘塔来读取。

2.高速度的数据流量传输

采用高速以太网、光纤建立校园网络，千兆水平布线系统加上10G光缆主干系统是当前比较理想的网络结构。将网络技术作为核心技术来集成音视频处理领域，将上载端口、编辑工作站、数据服务器、高速缓存设备、播出端口、代理素材工作站、音视频工作站等传统设备与网络进行连接，除了上载和输出使用标准的传统音视频模式外，其他环节的处理都使用网络技术。所有这些操作应在同一个存储设备上来完成，其间没有文件的传输过程。

3.方便高效的信息管理和检索

建立教学信息资源管理中心，进行各种教学信息的搜集、组织和管理工作。校园网络中心应设有非线性编辑工作站，通过专门的输入端口，将素材保存在素材库中，供相关教师浏览查询，并进行网上点播。专业人员也能通过对素材的编辑和实时处理，将已完成的节目素材直接转换为流媒体格式文件，以便在线输出。