流媒体技术及其在远程教育中的应用

流媒体技术及其在远程教育中的应

用

摘要随着计算机网络计算的高速发展，大大促进了远程教育的推广，而流媒体技术的应用使得网络教学注入了新的活力，它不仅能够实现异步教学，而且能够实现具有实时交互功能的同步教学。本文首先阐述了远程教育的发展过程以及遇到的问题，在此基础上引入流媒体技术。文章着重介绍了流媒体的原理以其关键技术，并提出如何实现基于Windows Media技术平台的远程教育系统。

关键词远程教育；流媒体技术；Windows Media ；同步教学；异步教学

1 引言

随着信息技术与网络通讯技术的日益发展，它为现代远程教育注入了新的生机和活力，也带来了远程教育中教学观念和方法的深

刻变革。网络远程教育突破了传统教育在时间和空间上的局限，扩展了教育环境，从真

正的意义上实现了教育资源的共享。

网络远程教学可分为同步、异步两种教学模式。异步教学模式也就是采用Web浏览技术，工作人员先将多媒体课件放到服务器上，用户只需将其下载到本地计算机上需要观看

时再进行播放。这种模式下学生可以选择自己认为合适的时间学习。目前大部分教育网站都是采用异步教学模式，由于多媒体信息的数据量大，在目前网络接入速度较低的情况下需要很长的时间将课件下载到本地计

算机上，而且需要占用大量硬盘存储空间，给用户带来很大不便；同时容易造成课件资料广泛传播，这涉及到了知识版权的问题。而同步教学模式就是让每个学员都能感受“面对面”教学，即可以和其他学员协作学习、讨论问题，又可以和授课老师实时交流。这种模式要求教师授课场景、授课文字、图片、声音、动画等内容都要实时通过网络传向单机，学员的问题和意见也要实时反馈给远方的教师。但是如何能做到在同步教学模式中实时传播课件；如何解决异步教学模式中的不足之处呢?技术人员根据其特点引进

了一种新的技术——流媒体技术。

2 流媒体技术

流媒体的基本原理

流媒体又称流式媒体，它是指在计算机网络中使用流式传输技术传输连续的时基媒体。浏览者可以一边下载一边收听、收看多媒体文件，而无需等待整个文件下载完毕后才能播放，并且不占用客户硬盘空间。整个过程的实现涉及到流媒体数据的采集、压缩、存储、传输以及网络通信等多项技术。

流媒体对网络带宽的要求并不是没有，而是在原来的基础上小多了。当网络带宽低于流媒体带宽时或网络堵塞时会造成图像和声

音的停顿和不连贯。为了达到流畅的效果，通常都会采用压缩编码工具对音频和视频

进行压缩编码。在影音品质可以接受的范围内，降低其品质以减小文件，保证流媒体传播的顺畅。再者，流媒体传输的实现需要缓存。因为Internet是以包传输为基础进行断续的异步传输。数据在传输中要被分解为许多包，由于网络是动态变化的，各个包选择的路由可能不尽相同，故到达客户端的时

间延迟也就不等。为此，使用缓存技术来弥补延迟和抖动的影响，并保证数据包顺序的正确性，从而使媒体数据能连续输出，而不会因网络暂时拥塞使播放出现停顿的现象。流媒体的开发方案

目前，在市场中应用比率最高的三种流媒体技术方案有Microsoft的Windows Media Technology(WMT)、RealNetworks的Real system和Apple的Quicktime,它们实网络

流媒体传输系统的三大主流技术。

1）三者相同点：

a. 所包含的软件内容都覆盖了服务器端、

制作端、客户端，可以说从制作、发布到播放都提出了解决方案。

b. 三种解决方案都提供了基本版和增强版，适合不同类型客户的使用。

c. 均支持两种流式传输，一种是智能流，

即可以根据网络的传输速度自动改变流媒

体的质量，从而产生最适合网络传输情况的流媒体数据；另一种是固定一种传输速率。2）三者不同点：

RealNetworks在流媒体方面的研究应该算

得上是元老了，产品线相当齐全，从开始的创造、传送、伺候、到后端的下载、播放，RealNetworks在每一个环节都有相对应的产品，而且每个产品都有两个版本，Basic 版为免费下载，具有有限的基本功能，如果要完整的功能就要购买Plus版，Plus的功能完整，足够提供专业的使用者的使用。RealNetworks的平台可以保证最高的相容性，同时RealServer提供的流媒体格式也是最多的。虽然优点多多，但由于价格的原因， RealNetworks作为流媒体平台并不是中小型网站以及个人使用的最佳选择。Microsoft的WMT与Microsoft的Windows 操作系统相互捆绑，不但免费附送而且操作方便。RealNetworks与它相比在完整性、跨平台性上可能略胜一筹，但对一个完全免费的流媒体平台，它具有现有的功能已经是难能可贵了。而且WindowMedia还比RealNetworks多提供了伺候负载模拟程序,可以让系统模拟实际上线的负载情况，测试系统伺候能力的极限，避免太多使用者涌入时系统无法负荷。WindowsMedia Encoder另