移动互联网的微课线上点播系统设计

文/陈小芹

随着信息技术的发展，各种新开发的学习工具以及学习模式越来越多，将信息化手段融入学校的课堂中可以让现有的网络环境、硬件资源的信息相互交流，让网络课堂向线上课堂的方向进行转变。微课采用线上课堂的形式，利用现代化的通信技术让微课堂变得更加快捷与方便，让学生们统一采用通信设备进行学习成为现实，学生的学习时间更加自由。本文介绍了一种微课线上点播系统，系统中利用移动互联网与通信设备，让视频的下载速度达到1M/s，线上视频的存储量20TB，用户的下载承载量为200-300人，在良好的网络条件下有很好的使用体验感。

1 系统整体架构

该系统是由软件和硬件构成的，选择合适的服务器、网络存储器就可以实现网站页面的设计、视频点播、静态网页操作等功能。该微课线上点播系统主要由网页的设计模块、视频格式处理模块和后台服务器模块三部分构成。其中，网页的设计模块由图片文本、链接关系和页面格局三个部分组成，三个部分都是用Dreamweaver软件进行编写；后台服务器模块主要由Web服务器与DNS服务器两种服务器组成，在这两个软件中有很多选择，我们的系统主要由SuperDNS与EasyWebSev两个系统与客户进行连接。当原始文件被送入视频格式处理的模块时，由M3U8流封装组件将其的格式进行转化，将视频的格式转化为M3U8格式，之后将转变后的视频传给M3U8流切片组件，在M3U8流切片组件的作用下，视频就会被切成多个为ts格式的片段，之后，Web服务器将这些视频片段进行加载，DNS服务器将提供域名解析服务。学生就可以利用手机、平板等移动通信设备上的浏览器，基于域名访问的形式观看视频或者是对视频进行下载保存。比如，由系统搭建了域名txvk.xuexi.cn的网站页面，可以在这个网站页面上进行如下操作：登陆txvk.xuexi.cn/index.html的主页，页面上显示了税务会计专业的5门专业课程，点击专业课程名称，就从当前页进入二级页面，二级界面显示了课程的分段知识点，在这个页面里由35个本课程的分段讲解微课。进而通过二级页面进入三级页面，三级页面的内容就是想要观看的视频，每集微课的时间较短。在二级与三级页面里都有返回上一页、返回主页切换课程的功能。

2 Web和DNS服务器架设

2.1 Web服务器

Web服务器也被称之为WWW(WORLD WIDE WEB)服务器，是Internet的多媒体信息查询工具，主要是为用户提供网上信息的浏览服务。随着互联网技术的发展，近年来发展很快，同时也是使用范围比较广的服务。当Web浏览器的客户端想要对文件进行下载时，Web服务器就对这样的请求进行处理，并发送文件到客户端的Web浏览器上，而附带的发送信息则是告诉客户文件的类型。服务器使用超文本传输协议进行相互间的交流，会被设计为一个独立运行的后台进程，它会建立一个处理请求的子进程。Web服务器不仅具备信息储存功能，还具备运行脚本和程序的功能，但运行的基础是用户通过Web浏览器提供的信息。该系统的程序中利用EasyWebServer作为Web服务器，服务器上的本地目录和服务端口号是通过设置端口号以及设置主目录的方式来定义的，设置合理的连接数量与超时时间来提升服务质量与稳定的客户数量。

2.2 DNS服务器

DNS是进行域名和与之相对应的IP地址转换的服务器。DNS中保存了一张域名和与之相对应的IP地址的表，以解析消息的域名转换为IP地址。DNS服务器与配置DNS服务器，是由域名服务器与解析器组成的，在IP网络中被广泛应用。Super智能DNS服务器，可以增加admin下的SQA主域名，一般是通过利用添加账号的手法来实现的，然后在主域名下增加多条RR记录。

3 M3U8流封装与流切片

本系统中用到了在线流媒体技术，将媒体源编码为不同编码速率的多个流，用户可以根据实时的网络环境，自行选择编码速率，进行智能化的自适应切换，获得最佳的浏览效果。

3.1 M3U8流封装

M3U8视频格格式也是一种M3U，只是它的编码格式是UTF-8格式，M3U用Latin-1字符集编码。M3U8格式特点是带有一个目录信息或文件，在tsMuxerGUI软件中，可以将mp4这一类型的格式转化为ts格式的多媒体编码文件，在转化的过程中要注意，如果视频文件不是mp4格式，就要通过软件对其格式进行转换，在转换后注意编码格式要求。使用tsMuxerGUI软件进行M3U8的流封装速度很快，微课的视频一般在10分钟左右，对于微课的视频转化一般仅需要几秒钟的时间，操作比较简单，运行流畅，转化的效果也比较好。

3.2 M3U8流切片

经过流封装操作的视频依旧没有完成构建HTTP Streaming的流程，这时需要用到流分割器，可以将视频分成一个个的小片。ts小文件和M3U8索引文件组成HLS流，ts文件的切片和索引文件生成需要通过M3U8切片工具来实现。M3U8流切分工具可以做到不需要任何特殊的媒体服务器支持便可以将现场直播信号通过HLS输出到互联网上。

4 结束语

本文利用移动互联网的HLS技术，设计的微课线上点播系统具有很好的网络适应性，系统可以很好的在复杂的网络环境下工作，简化了网络扩展与服务部署流程变，还可以进行快捷的下载缓存，提高客户的服务满意程度。随着互联网技术的进步，移动通信设备的性能也越来越好，对于信息的需求会越来越大，操作简单，接收信息方便，发展前景广阔。