基于內容分發服務的江蘇開放大學數字資源庫建設方案

張微微++楊海寧

摘 要 在視頻資源庫建設原則、體系框架、方法和標準等方面進行研究和實踐，對提高開放大學共享型視頻資源庫建設具有較大的實踐意義。

關鍵詞 開放大學；現代教育技術；共享型視頻資源庫；內容分發網絡

中圖分類號：G728.8 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2015）18-0071-05

Construction Scheme of Jiangsu Open University Digital Resource

Database based on Content Distribution Service//ZHANG Weiwei，

YANG Haining

Abstract Video resource construction principles， system framework is presented in this paper， methods and standards of research and practice， to improve the Open University Shared video database construction has great practical significance.

Key words open university； modern educational technology； shared video repository； content delivery network

1 前言

隨著信息技術發展的突飛猛進，帶動了現代教育技術的不斷發展，推進了教育現代化進程。視頻資源庫的開發有利于將傳統的教學模式向信息化教學模式轉變，它是實現教育現代化的重要基礎之一。就江蘇開放大學來說，開放教師和開放學生普遍反映現有的信息資源庫針對性不強、新穎性不夠，存在與成人教育特殊的教學需求脫節，滯后于成人教育發展和社會實踐等問題，不能有效指導教與學。如何建設優質的視頻資源庫，以滿足學生學習需要，為高技能人才的培養和構建終身學習體系搭建公共平臺，已經成為開放大學數字資源建設的重點內容。

本文以江蘇開放大學為實踐對象，從開放教育內涵出發，以現代教育教學理論為指導，強調開放教育特色，建設具有技術性、科學性和先進性的江蘇開放大學視頻資源庫。本文在視頻資源庫建設原則、體系框架、方法和標準等方面所進行的研究和實踐，對提高開放大學共享型視頻資源庫建設具有較大的實踐意義。

2 系統建設原則

采取切實可行的措施扭轉過去資源建設工作中“重建輕用”的做法，在大力整合學習資源，充實學習資源庫的基礎上，應用各種有效手段吸引各類用戶，著力提高學習資源的利用率，在短時間內擴大江蘇開放大學的社會影響力，樹立江蘇開放大學的品牌，并具備完善的統計和挖掘功能，可以為學校提供資源建設和平臺運營等方面的決策支持。

具備充分的開放性，面向各類使用對象，包括學歷教育、非學歷教育和訪客；支持多種登錄方式，統一身份認證、學習平臺賬號、QQ號、新浪微博號等；完善的資源庫底層架構，與現有學習環境實現平滑對接，功能上實現有機融合，為學校的現有學歷學習平臺和非學歷學習平臺提供更好的資源支持。為學歷教育用戶（包括開放教育和高職教育）和非學歷教育用戶提供更便捷的服務；合理的數據架構，查詢速度快；資源分類合理、直觀，檢索方便；優質的用戶體驗，訪問形式符合網絡通行習慣，操作便捷；視頻播放流暢；完整全面的用戶行為跟蹤、資源訪問記錄；具備數據統計、分析和挖掘功能，能提供資源建設的決策支持；支持C2C的功能架構，可以利用用戶上傳資源快速擴充資源庫；具有可靠的性能和較高安全性。

3 視頻資源庫系統

系統技術特點

1）云計算SaaS服務架構。從技術角度來講，視頻資源庫設計采用了比較流行的MVC（Model/View/Controller）設計模式，不僅實現了功能模塊和顯示模塊的分離，同時提高了應用系統的可維護性、可擴展性、可移植性和組件的可復用性。摒棄了Struts“笨重”的MVC框架，而采用現在比較通用的Spring+Hibernate+Mysql的組合。

整個網站包含很多應用，包括視頻播放瀏覽、用戶個人空間（一個多個應用的集成）、視頻上傳等，其中多個集成應用采用云計算SaaS（Software-as-a-Service，軟件即服務）架構提供服務。SaaS在業內的叫法是軟件運營，或稱軟營，是一種基于互聯網提供軟件服務的應用模式。SaaS服務模式與傳統許可模式軟件有很大的不同，相比較傳統服務方式而言，其具有很多獨特的特征：SaaS不僅減少或取消了傳統的軟件授權費用，而且廠商將應用軟件部署在統一的服務器上，免除了最終用戶的服務器硬件、網絡安全設備和軟件升級維護的支出，客戶不需要除了個人電腦和互聯網連接之外的其他IT投資就可以通過互聯網獲得所需要軟件和服務[1]。此外，大量的新技術，如Web Service，提供了更簡單、更靈活、更實用的SaaS。

將視頻相關的應用以SaaS的形式存在，為其他應用提供服務；學習中心調用這個SaaS提供的服務，完成所需功能實現。這個過程中，視頻相關的問題，學習中心完全不用考慮，只管“拿來”就可以了。

2）視頻CDN加速服務模式。視頻點播已經成為目前用戶使用比例最大的網絡服務。隨著入戶帶寬的進一步提高，用戶對視頻點播服務的需求尤其是對于高清視頻點播的需求未來會進一步提高。內容分發網絡（Content Delivery Network，CDN）是一種新型網絡構建方式，它是為能在傳統的IP網發布寬帶豐富媒體而特別優化的網絡覆蓋層；而從廣義的角度，CDN代表了一種基于質量與秩序的網絡服務模式。簡單地說，內容分發網絡是一個經策略性部署的整體系統，包括分布式存儲、負載均衡、網絡請求的重定向和內容管理四個要件[2]。通過用戶就近性和服務器負載的判斷，CDN確保內容以一種極為高效的方式為用戶的請求提供服務。

在CDN加速服務網絡中建立有BGP（Border Gateway Protocol，邊界網關協議）核心流媒體分發數據中心，并在全國范圍分布多個視頻流媒體專屬節點，利用分發服務器的BGP高速帶寬快速將資源服務器上的加速內容主動推送并預存在各個區域核心節點中，由各個節點向訪問用戶提供流媒體服務，從而降低源服務器的負載壓力，避免網路傳輸過程中的阻塞，為用戶提供高速視頻流媒體傳輸服務。

相比較于傳統的鏡像以及雙備來說，CDN的優勢是非常明顯的。

①與鏡像站比的優勢。CDN對網站的訪客完全透明，不需要訪客手動選擇要訪問的鏡像站點，保證了網站對訪客的友好性；CDN對每個節點都有可用性檢查，不合格的節點會第一時間剔出，從而保證了極高的可用率，而鏡像站點無法實現這一點。

②與雙線機房比的優勢。常見的雙線機房只能解決網通和電信互相訪問慢的問題，其他ISP（Internet Service Provider，互聯網服務提供商，譬如教育網、移動網、鐵通）互通的問題還是沒得到解決。CDN則是訪問者就近取數據，其節點遍布各ISP，從而保證了網站到任意ISP的訪問速度。另外，CDN因為其流量分流到各節點的原理，天然獲得抵抗網絡攻擊的能力。雙線機房因帶寬有限，一般對流量和帶寬限制非常嚴格，不太合適流量很大的網站，而CDN可以以低較的成本解決大流量網站的互聯互通問題[3]。

3）超星CDN網絡的服務端結構。服務端系統主要由視頻服務器、檔案管理服務器、內部通訊子系統和網絡接口組成，如圖1所示。

視頻服務器主要由存儲設備、高速緩存和控制管理單元組成，其目標是實現對媒體數據的壓縮和存儲，以及按請求進行媒體信息的檢索和傳輸。視頻服務器與傳統的數據服務器有許多顯著的不同，需要增加許多專用的軟硬件功能設備，以支持該業務的特殊需求，如媒體數據檢索、信息流的實時傳輸以及信息的加密和解密等。對于交互式的VOD系統來說，服務端系統還需要實現對用戶實時請求的處理、訪問許可控制、VCR（Video Cassette Recorder）功能（如快進、暫停、重繞等）的模擬[4]。

網絡系統包括主干網絡和本地網絡兩部分。因為它負責視頻信息流的實時傳輸，所以是影響連續媒體網絡服務系統性能極為關鍵的部分。同時，媒體服務系統的網絡部分投資巨大，故而在設計時不僅要考慮當前的媒體應用對高帶寬的需求，而且要考慮將來發展的需要和向后的兼容性。當前，可用于建立這種服務系統的網絡物理介質主要是CATV（有線電視）的同軸電纜、光纖和雙絞線，而采用的網絡技術主要是快速以太網、FDDI（Fiber Distri-buted Data Interface，光纖分布式數據接口）和ATM（Asyn-

chronous Transfer Mode，異步傳輸模式）技術。

功能結構圖 功能結構圖如圖2所示。

4 系統建設目標

門戶系統

1）首頁。首頁是每個用戶進入平臺的第一個頁面，所以首頁的核心設計思維就是要吸引用戶深度訪問平臺，增強用戶繼續點擊的欲望。因此，首頁應將最精彩的內容呈現給用戶。整體的設計秉承“干凈和簡潔”的風格，順應互聯網發展潮流，同時給用戶帶來簡約舒心的學習體驗。展示平臺內主要內容，讓用戶一目了然，內容展示分主次，把主要的內容在用戶最為關注的區域顯示，提示用戶注冊登錄。

2）用戶注冊。用戶注冊成為平臺學員，用戶點擊注冊按鈕進入注冊頁面，輸入郵箱、用戶名、密碼、確認密碼、驗證碼進行注冊；郵箱作為找回密碼的途徑；密碼不可少于六位，注冊成功后自動登錄，進入首頁。

3）用戶登錄。用戶登錄網站的入口頁面，原有平臺對接用戶免注冊登錄，包括統一身份認證用戶、中央電大2.0用戶、學習平臺用戶。用戶通過點擊登錄按鈕或首頁邀請登錄功能進入登錄頁面選擇用戶機構站，包括視頻資源庫、原有對接平臺也可選擇第三方用戶授權進行登錄，已注冊過的用戶包括第三方及其他用戶，只需輸入用戶名、密碼即可登錄，登錄成功后返回之前頁面。

4）新聞系統。新聞系統是對本地新聞資訊和新聞通知以及公告的展示。用戶可以在新聞系統查看與本站相關的新聞公告，了解最新動態。用戶通過點擊首頁上具體的某條新聞公告，直接進入新聞正文頁面，點擊更多進入新聞中心。新聞中心提供新聞分類展示，管理員可在后臺配置新聞分類。管理員可以在后臺進行發布新聞、修改、刪除操作，在分類下的新聞列表中選擇新聞進行閱讀。

學習資源 課程是多個或單個視頻的封裝，課程對應有課程負責人，視頻對應有主講人。本平臺前臺只展示課程的概念，視頻屬于課程內的數據，不單獨對視頻進行展示。若所選的課程是網絡課件類型，則直接跳到江蘇開放大學相應鏈接上，不進去課程播放頁；若用戶已登錄且有觀看記錄，則從觀看記錄處開始播放；若用戶觀看完畢，則下次播放從頭開始。本平臺使用cookie記錄用戶播放信息，首頁未登錄情況下也可顯示上次觀看信息記錄等；視頻播放器支持快進、快退、隨機拖拽功能；支持快速截圖、視頻畫面亮度調整；鼠標懸浮于進度條時可顯示視頻對應時間的縮略圖。視頻可在后臺設置對應完成時間，即視頻播放到90%或自定義百分比即認為視頻播放完成。用戶在視頻播放頁選擇視頻進行下載。用戶通過個人空間來管理自己上傳的視頻及創建的課程。

學習空間 學習空間是用戶的操作中心，為每個用戶提供輔助學習的工具，打造個性化的學習主頁，記錄學習歷程等。學習空間融入了SNS（Social Networking Serivces，社會性網絡服務）的概念，可以看到其他用戶的學習內容，形成相互激勵的氛圍。用戶可在學習空間完善個人資料，以方便用戶為目的，用戶注冊時只需要填寫少量信息，平臺以完成任務獲得積分模式誘導用戶完善個人資料。用戶可發表感悟和日志，內置的短句模塊能收集用戶在學習過程產生的零碎的思想和感悟，Blog模塊能讓用戶長篇大論。點擊收藏進入收藏頁面，用戶可以將自己想看的而目前還沒有時間看的視頻收藏起來。點擊專輯進入專輯頁面，用戶可按照某一主題或者自己的喜好創建專輯。填寫專輯的名稱、簡介后，點擊下一步開始為專輯添加內容，內容以URL（Uniform Resource Locator，統一資源定位符）的形式進行添加。點擊學習計劃進入學習計劃頁面，展示用戶及其好友所添加的計劃。學習計劃有三種狀態：全部、正在進行中、已完成。

學分商城 學分商城是為激勵用戶學習，增加用戶黏度設立的欄目，可以為具有相應學分的學員提供物質兌換獎勵。兌換商品需要對應的學分，兌換之后扣除相應學分；獎品的發放可以以郵寄的形式或者要求用戶來自領的方式發放。學分商城頁面展示所有當前已上架的物品，管理員可以添加商品及下架商品；商品以圖片的形式展示，具有相對應的兌換學分。用戶使用自己的學分來兌換商品，兌換后在學習空間內可以查看用戶的兌換記錄。

后臺管理 后臺管理分為用戶管理和權限管理。用戶基本信息管理主要包括查詢用戶，添加、修改、刪除用戶等功能，支持批量刪除功能。用戶權限管理為管理員、系統用戶分配權限，管理員可對用戶分配不同的角色，每個用戶只能存在一個角色，可以批量為用戶添加角色。

5 數據庫系統設計（表1～表3）

6 結語

江蘇開放大學的數字資源庫的建設應用及管理是一項長期的基礎工作，也是一個動態的過程，需要隨時更新和充實內容。項目管理組對視頻資源庫的建設進行預驗收，內容包括軟件系統功能及各學科資源建設。根據每個學科資源建設完成情況評獎，評獎時主要考察資源的教學性、資源的數量、資源描述質量、鏈接有效率，確保該視頻資源庫應用于開放大學的日常視頻點播中，服務于廣大的開放大學師生。系統建成投入使用以后，由資源建設中心負責視頻的上傳維護、審核工作，視頻資源庫系統運維放在超星CDN云平臺上面，確保視頻的播放質量?！?/p>

參考文獻

[1]李飛.基于內容分發的數據網格副本創建策略[J].計算機應用研究，2012（10）：3918-3910.

[2]楊方琦.高校建設視頻教學資源庫的思考[J].軟件導刊：教育技術，2013（3）：51-52.

[3]王衛兵.以屏幕錄像為基礎的視頻教學資源庫的建設與應用[J].中國教育信息化，2012（9）：15-16.

[4]李喬，何慧.內容分發網絡研究[J].電子學報，2013（8）：

1560-1568.