基于ＳＭＩＬ的課件點播系統的設計與實現

楊秀娟

[摘要]伴隨著流媒體技術的出現,Internet在視頻和音頻方面又具有新的活力。以往計算機網絡由于視頻、音頻在傳送過程中受到網絡帶寬方面的一些限制會出現流通不暢的現象。SMIL語言是一種在較高的語義層次上對多媒體對象進行組織和協調的文本格式,著重于媒體對象的同步和控制,而并不關心對象本身的內容,對多種同步方式的支持使其具有較大的靈活性。從功能的角度列舉SMIL語言在多媒體課件點播中常見的應用,并就基于SMIL的網絡流媒體課件方案構建模式及技術實現方法與流程進行探討,以期對此類課件開發和傳輸能夠提供一些啟示。

[關鍵詞]流媒體 同步多媒體集成語言 SMIL 課件

中圖分類號:TJ8文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)0810068-01

一、引言

因特網作為目前具有很大發展潛力的教育資源,它在實現教育社會化與大眾化方面,具有很大的社會價值,自因特網誕生之初到現在,教育工作者就不斷嘗試與之結合,從最早的HTML的網頁教程到動態教學網站,從二維平面到三維立體,從傳統教學模式到網絡化教學模式,教育與網絡之間結合的探索一直沒有停止過。

隨著因特網帶寬的不斷增長,網絡應用的廣度和深度也不斷擴大,基于流媒體(stream media)傳輸的網絡多媒體應用得到了迅速的發展,多媒體數據的因特網傳輸技術自然也就成為了因特網研究和開發的熱點。目前,網絡上傳播多媒體信息主要有兩種方式:下載和流式傳輸。下載方式是傳統的傳輸方式,在播放之前用戶下載多媒體文件至本地,通常這類文件容量較大,依據目前的網絡帶寬條件,需要較長時間,并且對本地的存儲容量也有一定的要求,這就限制了一些低存儲容量設備的使用。流式傳輸則把多媒體信息通過服務器向用戶實時地提供,采用這種方時用戶不必等到整個文件全部下載完畢,而只需經過幾秒或幾十秒的啟動延遲就可以播放。之后,客戶端邊接收數據邊播放。與下載方式相比,流式傳輸具有顯著的優點:一方面大大地縮短了啟動延時,同時也降低了對緩存容量的需求;另一方面,又可以實現現場直播形式的實時數據傳輸,這是下載等方式無法實現的,同時有助于保護多媒體數據的著作權。然而,對于基于流媒體的多媒體應用中,同時存在有文字、圖片、動畫、視頻等多種媒體形式,因此,視頻流和其它形式的媒體流的同步就是要解決的重要問題之一。例如對于用于遠程教學的網絡教學課件來說,描述學習內容的幻燈片就必須要和教師授課的音頻或視頻流同步,才能達到正常的教學效果。

為實現網絡多媒體的同步及實時傳輸功能,同步多媒體集成語言(SMILl:

Synchronized Multimedia Integration Language)提供了全面的選擇。SMIL本身是由3W(World Wide Web Consortium)組織規定的多媒體操縱語言,可以實現多個流和文本信息在播放時的時間同步控制和空間位置布置。通過SMIL還可以實現一定的用戶交互功能。

二、SMIL基礎

SMIL通常稱作同步多媒體集成語言,屬于擴展型標記語言的范疇,是Internet上用于集成多媒體節目尤其是流媒體的主要語言工具。SMIL是純文本類型的語言,SMIL典型的應用是“豐富的媒體(richmedia)”或多媒體的演示,其作用是使web上的多媒體應用保持同步,就像html在超鏈接文本中所起的作用一樣。它的目的是使各個技術水平層次的網頁編輯者,都能夠通過編制一個時間序列表,對音頻,視頻,文本和圖像文件出現的先后次序作出安排,而不需要再去掌握相應的開發工具或是復雜的編程語言。作為一種集成語言,媒體元素是被引用,而不是被包括在SMIL程序中。使用SMIL編寫的多媒體文件也是標準的純文本文件,可以用任何文本編輯器,例如WINDOWS的“記事本”程序打開它,查看其中的SMIL源代碼,以及進行相應的編輯。

SMIL的語法非常簡單,它采用了簡捷明了的語法命令,通過對各種標記、元素、屬性等的設置建立與文本、圖片、聲音、視頻等多媒體信息的關聯以及播放的各種設置。以下是一個最簡單的SMIL文件的源代碼,它設置了3個聲音文件的順序播放。

三、課件點播系統方案設計

1.確定課件點播系統要實現的目標,并寫出多媒體課件素材整合演示的內容腳本;對于SMIL來說,還應特別考慮的兩個網絡帶寬和播放器的選擇。網絡帶寬選擇是由播放器根據網速來自動選擇的,但如果設計的SMIL文件不合理時,也可能產生嚴重的帶寬占用,影響播放效果。比如媒體文件切換的時間間隔很短或者同時有過多的流傳輸時,就會導致帶寬競爭,緩沖不足,干擾正常的播放。因此在設計SMIL時,要充分考慮本點播系統所能用到的帶寬,常使用512K的高清度的視頻流媒體作為視頻源,44K的FM級音頻流媒體做為本論文的音頻源。另外,盡管SMIL支持的媒體播放器比較廣泛,但在實際開發中,由于基于各個播放器的SMIL代碼有所差異,因此必須選擇一種具體的播放器來實現流媒體課件;2.編寫實現目標的計劃任務書,根據面向對象思想進行目標分解,將總的任務具體化,明確化,并討論具體的實現形式,形成多媒體素材整合制作腳本;3.編輯視頻源、音頻源,準備各種素材;4.編寫SMIL文件;5.調試,包括在本地調試與網絡調試兩方面;6.打包發行,作為SMIL流媒體課件來說,它本質上還是一個教學資源。它的網絡發布,如同其它的網絡媒體一樣,需要的網絡流媒體服務的支持。

四、課件點播系統的具體設計流程

本系統利用多種課程素材,用Smil語言制作成可以點播的流媒體學習課件系統為例討論具體設計流程。

1.窗口界面設計窗口界面分兩大部分:一是首頁的菜單界面,二是學習時的主體界面。

2.學習主體菜單界面,學習主體菜單的設計不應太復雜,實現點播功能即可。動畫設置也不要太多,以免吸引學習者太多的注意力,喧賓奪主,影響學習效果。基于這種考慮,本文在設計這一部分菜單時,采用的是上下排列法,根據課程內容,系統將內容分為三類:英語、音樂欣賞、語文,界面整潔、美觀。

3.主體學習界面設計,這是流媒體課件學習的主要戰場,根據目前顯示器的分辨率大小及本論文的課件所要展示的信息容量,本系統所采用1024*768的窗口,分為三大部分:左部分為菜單顯示窗口,中部分是學習的主窗口,主要講課內容在這里展示。右部分為消息窗口。

4.流媒體的質量設計,由于流媒體都采用了適當視頻、音頻壓縮技術,信號質量有一定的損失衰減,因此本論文在設計時盡保證視頻源質量。本系統計劃先把圖片文件以100%的JPG格式導出為圖片保存,然后用編輯,把這些圖片串為一體,添加一定效果,以512K的質量輸出為Rm格式的文件作為視頻源。

5.背景音樂設計,首頁使用富有激情的背景音樂,學習主體界面使用輕松柔和的背景音樂。

6.流媒體的技術實現,本文制作了一個備用的菜單文件,此文件最終要通過對SMIL語言的控制,讓Real One Player可以調用,并在屏幕上顯示,還要配樂,有音響效果。播放時的窗口大小,定義為360*330(可以全屏),與以后的學習界面一致。

五、結束語

流媒體作為日益興起的網絡多媒體應用的關鍵技術,正受到越來越多的關注。尤其是隨著寬帶網絡的普及。市場對流媒體技術的需求日益增加,因此對流媒體技術的研究有著非常廣闊的前景。本文在介紹SMIL語言的基礎上用實例講述流媒體課件的制作方法、流程以及制作步驟,以期吸引更多人參與流媒體的開發,為網絡教育模式與教學資源的準備提供新的方法與思路。

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