流媒體技術在精品課程中的應用研究

摘要：精品課程建設是高等學校教學質量與教學改革工程的重要組成部分。精品課程的申報需要在網上提供不少于50分鐘的現場教學錄像，然而目前上網的很多精品課程錄像畫面不清晰、播放不流暢。將流媒體技術應用于精品課程錄像的制作與發布中，對于提高錄像的質量和訪問速度都有極大的幫助。

關鍵詞：流媒體技術；精品課程；教學錄像；應用

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）12-0145-03

一、引言

精品課程是具有一流教師隊伍、一流教學內容、一流教學方法、一流教材、一流教學管理等特點的示范性課程，是教育部深化教學改革，以教育信息化帶動教育現代化的一項重要舉措，具有示范和輻射推廣作用。[1]《國家精品課程建設工作實施辦法》中規定，為評價主講教師個人的授課效果，需要在網上提供不少于50分鐘的現場教學錄像，鼓勵將課件或全程授課錄像上網參評。然而目前，雖然各個高校都在建設精品課程，并且都將教學錄像上網，但是卻存在很多錄像畫面不清晰、播放不流暢等問題。而且，網絡的傳輸能力有限，如何在有限的傳輸能力上播放更高質量更流暢的視頻錄像就成為一個很重要的問題。流媒體技術正是能夠很好解決這些問題的一項技術。基于此，本文將探討流媒體技術在精品課程中的應用。

二、精品課程錄像建設標準及現狀

國家精品課程教學錄像上網技術標準（2010版）中規定，發布系統需符合國際標準，如流媒體采用RTP、RTCP、MMS、RTSP等流媒體協議。服務器端視頻文件建議使用RMVB、RM、WMV、ASF、FLV或AVI格式，編碼方式采用Mpeg-4標準，使用流媒體服務器對外發布。建議視頻格式采用至少總比特率為300kbps、幀速度為30fps、大小為320*240。客戶端能夠支持Windows Media Player或者RealPlayer等常見媒體播放器，用戶可交互地選擇播放音視頻課件，并可對音視頻課件實現播放、暫停、停止、跳躍等功能。[2]

2003年4月，教育部下發了《教育部關于啟動高等學校教學質量與教學改革工程精品課程建設工作的通知》，正式啟動了精品課程建設工作。近幾年來，各個高校積極申報精品課程，陸續在網上發布了教學錄像。最初這些錄像大多采用單機拍攝，畫面比較單調，清晰度也相對欠佳。后來，隨著高校教育信息化的普及，設備也越來越先進，大多采用多機位拍攝，然后進行編輯，最后再發布成網上流媒體格式。而現在，越來越多的高校專門建設一個多媒體錄播教室來錄制精品課程，這種錄播系統將教師上課的實況和屏幕錄制下來，然后以流媒體的形式輸出，直接可以作為精品課程申報使用。[3]目前上網的精品課程錄像存在著很多問題，例如，有的錄像加載很慢，緩沖時間很長，導致用戶沒有耐心等待；有的錄像雖然加載很快，但是畫面很不清晰；有的錄像沒有快進或者快退，無法實現跳躍功能，只能一口氣看到底等。

三、流媒體技術概述

流媒體是指采用流式傳輸的方式在互聯網上播放的媒體格式。流媒體技術是指將視頻和音頻等多媒體信息經過壓縮處理后放到網絡服務器上，讓瀏覽者一邊下載一邊收看、收聽，而不需要等到整個多媒體文件下載完成就可以即時觀看的技術。它是一種解決多媒體文件播放時網絡帶寬問題的“軟技術”。流媒體的數據流隨時傳送隨時播放，這種流式傳輸方式不僅使啟動延時大幅度地縮短，而且對系統緩存容量的需求也大大降低，極大地減少了用戶等待的時間。[4]

流媒體實現的關鍵技術是流式傳輸。用戶（Web瀏覽器）通過HTTP/TCP與Web服務器交換信息，獲取流媒體服務清單，用戶從中選擇相應的流媒體服務后，向媒體服務器提出相關請求；然后客戶機的Web瀏覽器啟動相應的媒體播放器，通過RTP/TCP從媒體服務器中獲取流媒體數據，實時播放。在播放過程中，客戶機的媒體播放器需要實時通過RTSP/TCP（UDP）與媒體服務器交換控制情息，媒體服務器根據客戶機反饋的流媒體接收情況智能調整向客戶機傳送的媒體數據流，從而在客戶端達到最優的接收效果。[5]

四、流媒體技術在精品課程中的應用

作為精品課程建設的重要內容之一，教學錄像的質量和播放速度越來越受到人們的關注。流媒體技術在教學錄像制作與發布過程中的應用使得教學錄像的質量和播放速度都大大提高，但是在應用的過程中卻存在著種種問題，下面就這些問題一一闡述。

（一）流媒體文件格式及相應播放器的問題

隨著網絡技術的發展和人們對網上播放視頻要求的提高，流媒體文件格式越來越多，每一種流媒體格式文件都需要有相應的播放器才能夠播放，因此制作者在發布教學錄像時，應考慮到客戶端電腦是否安裝了播放視頻文件所需要的播放器和XVID編解碼器，一般在制作教學錄像頁面上需要提供相應播放軟件的下載鏈接或說明，特別是使用了最新編碼技術的視頻一定要作相應的說明。[6]WMV、ASF格式文件是微軟公司開發的流媒體格式文件，需要使用Windows Media Player才能夠播放。RM、RMVB是Real Networks公司開發的流媒體文件格式，需要RealPlayer才能夠播放。FLV即Flash視頻，它文件通常較小，下載較快，在網上播放起來也比較流暢，因此，FLV視頻文件在網上用得越來越多。FLV視頻需要客戶端裝有Flash Player才能夠播放。

在服務器端，教學錄像制作與發布人員需要將流媒體視頻嵌入到網頁中才能夠讓用戶方便地通過打開某個網頁來直接瀏覽視頻。將WMV、ASF、RM和RMVB格式視頻嵌入網頁的方法相對簡單，只需在網頁代碼的相應位置插入具體代碼即可，這里不再贅述，下面只探討一下如何將FLV視頻嵌入網頁。將FLV視頻文件嵌入網頁中通常有以下兩種方法：第一種方法為將FLV視頻導入到Flash軟件中，并輸出為SWF文件，然后在網頁中插入該SWF文件。第二種方法為在網頁中直接插入FLV視頻。Dreamweaver 8提供了在網頁中直接插入Flash Video的方法。在Dreamweaver中新建一網頁，選擇“插入|媒體|Flash視頻”，彈出“插入Flash視頻”的對話框，在相應位置選擇具體的FLV視頻并做一定的設置即可。

（二）WMV格式的視頻不能快進快退的問題

發布到網上的WMV格式的精品課程視頻，很多都存在不能快進或快退的問題。這是因為該WMV文件里面的時間索引數據損壞或者不存在，所以不能快進，也不能退后、任意時間跳躍等，只能一口氣從頭看到尾。解決此類問題的方法一般有兩種，一種是從網上下載相應的處理工具“視頻修復器”修復或者重新建立時間索引，一種是把該文件轉換成MPEG、RMVB等其他流媒體格式。

（三）視頻不清晰或者播放不流暢的問題

在網上播放精品課程視頻時，經常會發生視頻加載很快但卻不清晰或者視頻雖然很清晰但加載卻很慢的情況，這是因為原始視頻在轉化為流媒體格式時比特率（碼流）選擇不合適。一般建議轉化視頻時，考慮到某些較差的網絡環境，比特率選擇200kbps左右，這樣可以使視頻質量和播放速度達到一定的平衡。如果網絡環境較好，傳輸速率很快，比特率可以選擇300kbps甚至更高，這樣在保證播放流暢的情況下，可以讓學習者享受到更高質量的教學錄像。

（四）用戶不同情況的適應問題

精品課程資源共享范圍大，用戶的水平和層次具有多樣性和不可預期性。因此，編碼時應盡量采用便于學習者使用的文件格式。目前，使用Windows操作系統的用戶眾多，一般安裝該操作系統的電腦都會裝有Windows Media Player，因此，對于WMV和ASF格式的精品課程視頻一般用戶都可以播放。另外，由于越來越多的電腦上面都裝有Flash Player，而且FLV流媒體格式的優越性也日益凸顯，因此，FLV格式也成為精品課程視頻格式的一個不錯選擇。

另外，精品課程的用戶眾多，用戶的網絡情況也多種多樣，為了適應用戶不同的網絡情況，可以采用微軟公司Windows Media Technologies的多比特率智能流功能，它可以自動檢測網絡狀況并選擇合適比特率的流媒體文件。那么在制作流媒體文件時，就必須使用多比特率對視頻進行編碼，創建包含以不同的比特率編碼的多個流媒體文件。一般而言，考慮到學習者使用的網絡帶寬不同等因素，可同時選擇低、中、高3種比特率。為了避免編碼后的文件過大，同時選擇的比特率不可過多。[7]

五、結語

精品課程錄像是申報精品課程的一個必要環節。現在國家規定精品課程要實現全程上網，就是要把精品課程全部制作成教學錄像放在網上，讓學習者可以隨時隨地進行在線學習。制作精品課程錄像比以往顯得更加重要，工作量也越來越大。因此，在制作精品課程教學錄像時，應充分利用流媒體技術，在保證錄像質量的基礎上，不斷提高錄像的播放速度，讓更多的人共享到更加優質的教學資源。

參考文獻：

[1]教育部關于啟動高等學校教學質量與教學改革工程精品課程建設工作的通知[DB/OL].

http：//www.jpkcnet.com/new/zhengce/Announces_detail.asp？Announces_ID=13

[2]國家精品課程教學錄像上網技術標準（2010）[DB/OL].

http：//news.jingpinke.com/details？uuid=9cb10d55-1267-1000-088e-5ef033508626&objectId=oid：9cb10d55-1267-1000-088d-5ef033508626.

[3]吳錦榮.高校精品課程錄像制作的技術分析[J].華南金融電腦，2009，（4）.

[4]馬武.多媒體技術及應用[M].北京：清華大學出版社，2008.

[5]羅云峰，朱秋萍.流媒體通信技術及其應用[J].中國數據通信，2002，（6）.

[6]陳俊，舒暉，王以伍.談精品課程教學錄像的發布[J].中國醫學教育技術，2007，（10）.

[7]遲言.流媒體技術在中醫藥精品課程建設中的應用[J].中國中醫藥現代遠程教育，2005，（11）.

基金項目：本文為2012年河南省高等教育教學改革研究省級項目“精品課程的七整合建設模式研究與實踐”（2012SJGLX231）的階段性成果

作者簡介：劉艷麗（1982-），女，河南安陽人，講師，從事網絡教育應用研究。