首页 -> 2008年第8期
流媒体技术及其在网络远程教学中的应用
作者：张运坤
[关键词]网络远程教学 流媒体技术
随着Internet的发展，流媒体（StreamingMedia）越来越普及，流媒体技术已逐渐成为互联网中视音频传输的核心技术。网络教学是建立在计算机网络技术基础上的一种新型的教学方式。流媒体技术在网络教学中越来越显现出它独特的优势。流媒体技术可突破时间、空间的限制，实现适时授课；内容丰富涉及视音频、动画、图文、多媒体课件和实际课堂实录等，极大地提高了学生的学习效率。
（一）流媒体技术
流媒体技术是以流式传输的方式在Internet上播放的一种媒体格式，流式传播方式则是整个动画或文件经过特殊压缩方式分成一个个压缩包，由服务器向用户计算机实时传送。
1.流媒体。流是连续传输的数据，流可以分为音频流和视频流。流媒体的特点是即时播放，不占用客户硬盘空间。但要求有一定的网络带宽支持，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。为了达到流畅效果，通常采用压缩编码工具对音频和视频进行压缩编码。
2.流媒体的传输。压缩处理后的视音频或多媒体文件被打成一个个压缩包，当用户端发出请求后，由服务器向用户端连续、实时传送这些压缩包：首先，服务器向用户端发送第一部分，在第一部分接收完毕时用户端用解压设备 (播放器)对压缩包解压、播放、观看，接着在播放第一部分的同时，用户端从服务器下载文件的第二部分，依次类推，使文件其余部分源源不断地“流”出，及时传达到用户端。流式传输不仅使启动延时成十倍、百倍地缩短，而且不需要太大的缓存容量。流媒体在网络中的传输需要服务器支持，使用流媒体服务器的可提高传输速率，利用带宽可实现直播。
3.流媒体文件格式。流媒体文件格式包括压缩媒体文件格式、流式文件格式、媒体发布格式。数据在传输前要先转换成某种格式，客户端用相应的播放器解压播放。
（二）流视频简介
目前网上使用较多的流式视频格式主要是以下三种：RM、MOV和ASF。
1.RM（Real Media）格式。RealNetworks公司所制定的音频视频压缩规范称为RealMedia，它采用音频／视频流和同步、回放技术来实现在网上全带宽地提供最优质的多媒体。RM格式包括三类文件：RealAudio、RealVideo及RealFlash。RealAudio传输接近CD音质的音频数据，RealVideo传输连续视频数据，ReaiFlash是RealNetworks公司与Macromedia公司合作推出的一种高压缩比的动画格式。专用播放器是Realplayer。
2.MOV (Movie Digital Video Technology)格式。MOV 是Apple公司推出的流媒体标准，用QuickTime播放，QuickTime可以通过网络提供实时的数字化信息流、工作流与文件回放功能，它由三个不同部分组成：电影文件格式、媒体抽象层以及内置媒体服务系统。
3.ASF（Advanced Streaming Format）格式。Microsoft公司推出的 ASF高级流格式，是一个独立于编码方式的，在网上实时传播多媒体的技术标准，它使用MPEG-4的压缩。ASF应用的主要部件是服务器和Windows Media 播放器，由独立的编码器将媒体信息编译成ASF流，然后发送到Windows Media 服务器，再由Windows Media服务器将
ASF流发送给网络上的所有Windows Media播放器，从而实现单路广播多路播放的特性。
（三）流视频的制作和发布
现在以RM为例介绍流文件的制作和发布
Real系统软件主要包括：①用于发布的服务器端软件RealServer，②在客户端用于播放的软件Realplayer，用于制作RM文件的制作工具Real Producer。
制作过程： 首先，打开 producer 导入文件，可从file-new session、recording wizards 导入文件，Real Producer 将以下三种情况的输入转化为RM文件。①record from file：从文件录制，允许从硬盘或光盘已存在的音频或视频文件创建一个多媒体剪辑。Real producer 支持转换文件类型AVI、MOV、 QT、 WAV、 AU等。②record from media device：从多媒体设备录制，然后生成RM文件。③live broadcast：直播。很多“实况转播”都是利用这种方式生成。其次，点"Browse"按钮选择要转换的文件。然后，设置转换输出文件速率：single-rate 产生文件适合发布在网页上在线收听，单声道、文件较小；multi-rate sure stream 产生一个多声道、失真度小、相对较大的文件。最后，进行音、视频设置。这关系到流媒体的播放效果。
RM文件制作好后，便是浏览页面的制作和上传发布。RealMedia 并非一定要发布到任何RealServer上，还可以将它发布到任何一个标准的Web服务器上，这样做的缺陷是少了许多可选择的特性。还可以用网页制作工具来链接RM文件并制成相应网页，也可以直接运用Real Producer自带的制作浏览页面的功能（tool~creat web page、preview web page），然后用 “发布页面”功能，进行发布。
（四）基于流媒体技术的网络远程教学的实现
流媒体技术的网络远程教学可异步授课，学生既可享受实时交互的课堂授课模式，又可按自己的时间和兴趣进行个别化学习。师生间还可通过电子邮件、BBS等多种方式交流学习。
1.实时网络远程教学的实现。实时网络远程教学系统是通过Internet 将教师端和学生端连接在一起。教师在授课时，通过摄象机将授课内容和视频展示台等视频信号都直接接入矩阵切换器；音频信号通过调音台控制声音的质量和大小，然后再接入矩阵切换器。矩阵切换器将视频信号和音频信号处理后，通过网络传输给学生。在学生端，将接受的网上传送信号进行功率放大，通过投影或电视呈现图像、通过音箱重现声音。学生听课时，可以和教师进行交流，教师端通过矩阵切换器，也可对各个学生进行观察，从而达到“面对面”授课的教学效果。
2.非实时网络远程教学的实现。非实时网络远程教学的实现是将制作好的课件放在网上供学生随时浏览学习，让学生“自主学习”，同时，对流媒体技术的多媒体网络课件配以文字、图象等，使课件内容生动活泼。
（五）流媒体技术的网络远程教学所存在的问题
尽管流媒体技术对网络远程教学贡献很大，但流媒体技术的网络远程教学在实际应用中也还存在不尽人意的地方：
第一，网络远程教室的通讯会因计算机程序出错、服务器受病毒感染或其他意外情况会出现通信线路的中断，影响教师的授课。
第二，学生在使用课件时仅限于通过回放、重复和选择定位等操作进行学习，不利于对知识的建构。教师授课易以教材为中心，照本宣科，忽视启发式教学，不利于学生创新能力的培养。
第三，课件仍存在文字过多、图文并茂较少现象，且浏览速度较慢的，老师和学生之间缺乏交流。
第四，课件的制作类似资料堆积，不能突出教学重点、难点。
第五，评价体系尚不完善，评价范围过于泛化，评价结果不透彻，缺乏针对性。
参考文献：
[1]中国电化教育[M].北京:中国电化教育杂志社.
[2]远程教育系统及其实现[M].北京:人民邮电出版社.
[3]流媒体技术大全[M].北京:中国青年出版社.