SCORM運行時環境支持流式視頻點播關鍵技術研究

[摘要]SCORM運行時環境支持流式視頻點播是豐富SCORM課件媒體展現能力的關鍵技術，但在當前成品系統中鮮有實現。文章從分析原因入手，通過解決造成此情況的根本問題，提出了基于FlashVideo技術SCORM運行時環境支持流式視頻點播實現方案，較好實現了SCORM運行時環境對流式視頻點播的支持。文中還介紹了實現方案的具體優勢與局限性。是SCORM運行時環境對流式視頻點播的支持相關技術的較全面介紹。

[關鍵詞]SCORM運行時環境，流式視頻，點播

[中圖分類號]G40-057 [文獻標識碼]A [論文編號]1009－8097(2011)01－0129－03

一 引言

SCORM運行時環境(SCORM Run-Time EnvironmenttSCORM-RTE)一項重要的任務就是完成對內容對象的發布，暨把具體的學習內容對象涉及到的各類媒體文件傳輸到瀏覽器上，使得瀏覽器能夠正確的展示。內容對象發布是SCORM運行時環境基礎性功能要求，當前流行的各種SCORM系統在這方面都進行了實現，能傳輸幾乎所有的媒體類型，但其在對流式多媒體支持上都還存在不足，特別是對流式視頻媒體來說，這些系統大都只能采用提供下載的方式來展示，不利于較大的視音頻在線瀏覽體驗。本文就將對此原因進行分析，以期找到解決方案來實現SCORM運行時環境支持流式視頻點播，提升SCORM系統媒體展現能力。

二 問題分析

當前SCORM運行時環境不能很好支持流式視頻的原因來自于兩個方面：

1 是流式視頻實現技術的原因

當前主要的流式視頻技術在瀏覽時需要專有技術支持，這不僅包括了瀏覽器方面的技術要求，大多還包括了專有網絡傳輸協議的要求，例如RealMedia流式視頻技術需要RTSP協議支持，微軟的流式視頻技術需要MMS協議支持，完整功能的FLASH流式視頻技術也推薦采用RTMP協議。而要在SCORM運行時環境中部署這些協議的支持本身就是一件十分復雜的事情，這不僅是實現這些協議需要專門的服務器端軟件，而且還要使得這些服務軟件和基于HTTP協議的SCORM運行時環境協調一致的來提供內容對象發布。這其中的難點在于協議變化時確定內容對象的URL問題，這又涉及了原因的另一個方面。

2 SCORM內容包裝模型自身要求

SCORM內容包裝模型要求限定了打包在內的資源實體訪問路徑是相對于清單文件的相對路徑。當然對不打包在資源包中的引用類資源不在此限，即對鏈接引用方式提供的資源你可以直接提供完整的URL路徑(可包括協議頭)。因為打包在內的內容對象實體路徑是相對于清單文件的相對路徑，而且一般SCORM運行時環境都是基于HTTP協議的普通WEB服務，所以最終的內容對象實體路徑普遍表現為HTTP協議URL，這使得其天生就比較排斥其他協議。

三 解決思路

解決SCORM運行時環境支持流式視頻的關鍵就是能夠正確的定位流式視頻的URL，并提供傳輸服務，對此可以從以下方面探尋解決問題方案。

1 穩定URL鏈接方案

對流式視頻采用鏈接引用的方式這樣可以提供穩定的URL鏈接，從而解決定位流式視頻的問題。但這個方案的局限性很大，因為URL是外部鏈接引用，使得SCORM運行環境提供的內容對象發布服務支持不完整，受限于其他外部服務的穩定性。試想在SCORM內容訪問時，若有一個外部鏈接失效造成學習內容不能正確訪問，學習者是否會把它歸罪于當前這個SCORM運行時環境(系統)?另外對這樣的SCORM內容供應商來說，其生產SCORM的成本也會增加，因為其還需要對流式視頻提供長期穩定的流式點播服務。由此這個思路不可取。

2 整合流式視頻支持服務方案

讓SCORM運行時環境整合流式視頻支持服務，這又包括了兩個可選的具體方案。

(1)整合原生流式視頻服務子方案

這個方案就是讓SCORM運行時環境中整合進流行原生流式視頻支持服務，如在SCORM-RTE中整合RTSP/MMS/RTMP協議中的一種或者多種，在請求資源時由一種算法把原來基于HTTP協議的請求轉換為基于某種流協議的資源請求實現播放。當前可以通過客戶端腳本動態替換來轉換，例如一個SCO主展示頁面中需要一段視頻點播，它是基于RTSP協議的，點播的文件和主展示web頁面相對路徑為mediaPatl/filename.ext，主展示web自身的URL是http：//serverhost/seoPatlffweb，ext，則媒體文件真實的http協議下URL為http：//serverhost/scoPath/mediaPath/filename.ext，這時通過協議頭替換，把http協議頭轉換為具體要求的rtsp協議頭就可以了，這個計算是一個簡單文本替換，完全可以在客戶端中利用javascript腳本語言方便實現。但這并不是一個完美的解決方案，它有較大的局限性。這種轉換的前提條件是SCORM運行時環境提供了對應的服務協議支持，而且路徑關系和http協議服務路徑關系一致或者按一定規則進行固化。這加大了SCORM運行時環境部署的難度和成本。因為很好實現這些協議的服務都是成本高昂的商業軟件，要完全支持所有的協議必然使得SCORM運行時環境部署成本急劇增大。從SCORM生產商來說這種解決方案下產生的SCORM包是和特殊SCORM運行時環境耦合度很高的特殊SCORM包，這違背了SCORM設計就是要盡量解除SCORM包與具體SCORM運行時環境耦合的初衷。試想一個這樣的SCORM產品只能適應某些昂貴的專有SCORM運行時環境，它的應用范圍必將受到很大限制。

(2)整合支持HTTP協議的流式視頻點播實現技術方案

這個方案的要點是找一種支持HTTP協議的流式視頻點播實現技術，這樣就從根本解決了SCORM運行時環境支持流式視頻點播的問題。流式視頻點播技術的要點就是所有內容的傳輸都是基于HTTP協議的，不涉及其它協議，而且它不同于普通http內容傳輸，允許視音頻內容邊下載邊展示，而不需要等到所有內容下載完后再展示(極大減少了下載緩沖時間)，從而提高了用戶體驗。當前還沒有完全的HTTP協議流式視頻技術實現，但僅從支持流式點播來說還是有系列技術有這樣的雛形或者說是實現。一種是基于flash Video技術的實現，它包括了flash Video媒體http協議服務器端支持和對應的客戶端實現要點，這兩個要點當前都已成熟的技術，大多數視頻點播網站都采用了這類技術，它其支持flashVideo和H.264的mp4視頻格式。另外一種是新興的HTML5技術，但這類技術還不如flashVideo HTTP流式技術成熟，比如其支持的編碼格式還沒有確定，而且支持的瀏覽器還都處在開發階段。由此可見采用基于flash Video技術來實現HTTP協議流式視頻點播從而解決SCORM運行時環境支持流式視頻點播問題更可取。

四 基于flash Video技術SCORM運行時環境支持流式視頻點播實現介紹

1 實現介紹與舉例

實現SCORM運行時環境支持流式視頻點播包括了兩個方面，其一是SCORM運行時環境對應的http協議服務支持flashVideo技術流式播放，其二是SCORM打包中以flash Video技術流式播放支持的格式集成相應的視音頻內容，并且提供客戶端播放支持。對于第一點已有成熟的實現方式，例如常見的SCORM運行時環境提供軟件Moodle在部署到Nginx平臺時，就可以利用Nginx的ngx_http_flv_module模塊實現的flashVideo技術流式點播支持，從而提供流式視頻點播服務；再利用nginx_mod h264 streaming模塊擴展支持mp4流式點播，類似還有基于lighttpd的部署實現。對于第二要求，則只需要在客戶端實現中集成(開發)一個flash Video客戶端播放應用程序，并把需要展示的內容都轉換成flv格式或者mp4格式來打包即可；這都有成熟的實現，比如采用JW-player這樣的開源flash Video播放應用程序來集成，對于格式轉換也可以采用Mplayer開源項目中的Mencoder工具或者FFMPEG開源項目中的轉碼工具轉化成nv格式或者mp4格式。

2 方案優勢介紹

這種基于flash Video技術SCORM運行時環境實現支持流式視頻點播方案有較多的優勢，主要體現在以下幾個方面。

(1)涉及技術成熟

無論是服務器端技術還是客戶端技術，這一方案中涉及的技術都比較成熟，對于內容的產生打包來說也是這樣，而且開源實現比較多，部署和維護成本都容易控制。這在前面介紹中已經舉例了具體實現技術，就不再展開了。

(2)案兼容性好

它充分發揮flash Video技術自身一個特性使得方案兼容性十分好：這個特性就是當前flash Video對HTTP協議流式播放有兩種程度的支持，一個是漸進式流式播放支持。更高程度的是可重定位流式播放支持。前面提到的Nginx利用ngx_http_fly_module模塊和nginx_mod_h264_streaming模塊支持流式點播實現到可重定位流式播放支持，而漸進式流式播放支持幾乎所有HTTP協議服務器都直接支持了。這樣打包的視音頻點播就不存在環境兼容性問題了，都能正常觀看，只是依據不同SCORM運行時環境對flash Video流式點播支持程度的不同觀看效果不同，而這個不同也僅僅是是否支持隨機點播定位而己，不影響完整的觀看內容。從這個意義上來說這樣的打包實現才是真正運行時環境無關的，是完全符合SCORM內容打包要求的。

(3)網絡穿透性好

這種技術方案網絡穿透性能最好，因為只涉及http協議，而只要能應用SCORM運行時環境的網絡條件都提供了HTTP協議支持。

3 方案局限性

這種基于flash Video技術SCORM運行時環境實現支持流式視頻點播方案的主要局限有兩個方面，其一在于其流式視頻點播支持性能上一般沒有專門技術優良，畢竟這種方案不像那些專有流式視頻支持技術在實現流式點播支持上進行了專門優化。此外就是只支持flv或者rap4格式，其他類型視頻需要轉換成這兩種類型，這一定程度增加了SCORM生產成本：但這個轉換成本相對于一般視頻內容生產總成本來說所占比例較小，而且也不是一直都會有，如果采用的可直接輸出為這兩種格式視頻生產工具就沒有了再次轉換成本。

五 小結

本文從剖析SCORM運行時環境支持流式視頻的難點問題產生原因入手，通過比較分析多種可能解決途徑，提出了基于Flash Video技術SCORM運行時環境支持流式視頻點播解決方案；并舉例介紹了該方案實現方法和方案優勢與局限。這為開發或部署應用支持流式視頻的SCORM運行時環境提供了重要參照，也為SCORM課件資源開發制作技術的媒體能力提升支持流式視頻媒體一指出了方向，可廣泛應用于實踐。

編輯：行知