移動(dòng)流媒體技術(shù)在英語聽力上的設(shè)計(jì)分析

趙麗娜

(西安培華學(xué)院， 西安 710125)

0 引言

流媒體是一種新型的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，可以在Internet中適時(shí)并且連續(xù)的播放音頻、視頻等多媒體內(nèi)容。在英語聽力學(xué)習(xí)的過程中，對(duì)材料的搜集與整理比較麻煩，往往會(huì)打擊學(xué)習(xí)者的積極性。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷更新，移動(dòng)流媒體技術(shù)被廣泛的開發(fā)與運(yùn)用，普遍得到人們認(rèn)可。只要有高速網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)設(shè)備就可以運(yùn)用移動(dòng)流媒體進(jìn)行英語聽力學(xué)習(xí)，資料的查閱與運(yùn)用非常便捷。在系統(tǒng)使用的過程中，用戶可以一邊下載一邊播放，對(duì)于多余的內(nèi)容直接丟棄，減少了用戶的等待時(shí)間與網(wǎng)絡(luò)傳輸壓力，是實(shí)現(xiàn)英語學(xué)習(xí)點(diǎn)播系統(tǒng)的最佳技術(shù)。本文通過對(duì)其他點(diǎn)播系統(tǒng)先進(jìn)技術(shù)的總結(jié)，結(jié)合英語聽力學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，對(duì)移動(dòng)流媒體技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用進(jìn)行進(jìn)一步研究。

1 流媒體技術(shù)的原理

該技術(shù)采用效率比較高的RTP/UDP協(xié)議來進(jìn)行輸出，只要把文件的開始部分存入到內(nèi)存中，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)英語聽力文件的隨時(shí)傳送與隨時(shí)播放，其具體原理，如圖1所示。

圖1 流媒體技術(shù)原理

圖1中運(yùn)用了HTTP、TCP、RSTP、RTP、UDP 等相關(guān)協(xié)議。HTTP 與TCP為常規(guī)協(xié)議。RTSP用于控制實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送，為實(shí)時(shí)流傳輸協(xié)議，是應(yīng)用層協(xié)議;RTP表示在互聯(lián)網(wǎng)上傳遞音頻和視頻的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包格式，是實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議; UDP是用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議，將IP層的數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送出去，不提供可靠性機(jī)制，所以傳送速度非常快[1]。

Web服務(wù)器與Web瀏覽器之間的互相交流是通過HTTP/TCP協(xié)議得以實(shí)現(xiàn)的，在用戶選中播放的媒體資源之后，Web服務(wù)器會(huì)在流媒體服務(wù)器中找到流媒體資源的地址，以及編碼類型等基本信息，隨之Web瀏覽器進(jìn)行對(duì)播放器的啟動(dòng)，運(yùn)用RTSP/TCP協(xié)議向服務(wù)器傳輸播放資源的請(qǐng)求，服務(wù)器會(huì)通過RTP/UDP協(xié)議來把流媒體信息傳送到客戶端，達(dá)到資源的播放。

2 服務(wù)器框架結(jié)構(gòu)

移動(dòng)流媒體服務(wù)器框架結(jié)，構(gòu)如圖 2 所示。

圖2 移動(dòng)流媒體服務(wù)器框架結(jié)構(gòu)

工作過程簡(jiǎn)單分析如下:系統(tǒng)把英語聽力的視頻數(shù)據(jù)與音頻分離開來，通過音頻編碼器和視頻編碼器來進(jìn)行編碼，RTP 有效的將流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行一對(duì)一或者一對(duì)多傳輸;實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議(RTCP，Realtime TransportControl Protocol)為按順序傳送數(shù)據(jù)包提供可靠的傳送機(jī)制，并且提供流量控制或擁塞控制;無線應(yīng)用通信協(xié)議(WAP，Wireless Application Protocol)技術(shù)是移動(dòng)終端訪問無線信息服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)，用戶通過與 WAP服務(wù)器溝通可以獲得聽力文件清單、文件介紹以及文件數(shù)據(jù);通過超文本傳輸協(xié)議(HTTP，HyperText Transfer Protocol)實(shí)現(xiàn)與 WAP 服務(wù)器之間的答應(yīng)。

3 服務(wù)器應(yīng)用程序詳細(xì)設(shè)計(jì)

3.1 服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)

英語聽力移動(dòng)流媒體點(diǎn)播系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，由路由器、交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)媒介以及防火墻4個(gè)主要部分組成。路由器可以連接多個(gè)移動(dòng)終端設(shè)備，把各個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，使數(shù)據(jù)之間可以更好的融合。交換機(jī)可以把信息包傳送到目的端口，防止與其它端口之間發(fā)生碰撞。網(wǎng)絡(luò)媒介包括無線網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)以及互聯(lián)網(wǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的順利運(yùn)用。防火墻對(duì)外部與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)之間的訪問進(jìn)行有效控制，確保網(wǎng)絡(luò)信息的安全性[2]。

3.2 服務(wù)器硬件組網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)硬件組網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如圖3所示。

圖3 服務(wù)器硬件組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

主要完成對(duì)英語聽力相關(guān)數(shù)據(jù)的處理以及儲(chǔ)存。其中門戶網(wǎng)站主要給用戶提供界面信息；業(yè)務(wù)處理服務(wù)器的主要功能是對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與處理；媒體存儲(chǔ)服務(wù)器將磁盤進(jìn)行陳列，確保數(shù)據(jù)的有效保存；媒體播放服務(wù)器刻意將不同格式的文件進(jìn)行播放；內(nèi)容緩存服務(wù)器在遠(yuǎn)程播放時(shí)可以有效的防止延時(shí)。

3.3 服務(wù)器界面UI設(shè)計(jì)

應(yīng)用移動(dòng)流媒體技術(shù)的英語聽力學(xué)習(xí)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于學(xué)生可以通過客戶終端隨時(shí)隨地的來學(xué)習(xí)，包括手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端和固定終端，支持安卓、IOS系統(tǒng)，運(yùn)用移動(dòng)設(shè)備，通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行點(diǎn)播，完成英語聽力的練習(xí)與測(cè)試[3]。對(duì)于使用者而言，清晰的門戶網(wǎng)站頁面也是促進(jìn)學(xué)習(xí)方便快捷的良好開端，如圖4所示。

圖4 服務(wù)器界面UI設(shè)計(jì)圖

4 服務(wù)器實(shí)現(xiàn)應(yīng)用流程

服務(wù)器的實(shí)現(xiàn)主要由核心服務(wù)和處理模塊構(gòu)成，核心服務(wù)是用戶終端與處理模塊之間的接口來實(shí)現(xiàn)，客戶端通過 RTP 和RTSP來發(fā)送或接收數(shù)據(jù)信息，處理模塊負(fù)責(zé)處理請(qǐng)求和向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)包。流媒體服務(wù)器實(shí)現(xiàn)流程描述如下:主線程(Main Thread)負(fù)責(zé)檢查服務(wù)器的運(yùn)行狀態(tài)并且可以控制輸入和輸出;空閑任務(wù)線程(Idle Task Thread)管理周期性的任務(wù)隊(duì)列，其中包括超時(shí)任務(wù)和套接口任務(wù)，將任務(wù)隊(duì)列發(fā)送到處理模塊的空閑任務(wù)(Idle Task)模塊進(jìn)行處理;事件線程(EventThread)負(fù)責(zé)接收 RTSP 請(qǐng)求和 RTP 數(shù)據(jù)包，并傳送給相應(yīng)的任務(wù)線程。任務(wù)線程(Task Threads)，通常存在多個(gè)任務(wù)進(jìn)程，從事件線程接收 RTSP 請(qǐng)求和 RTP 數(shù)據(jù)包放置在任務(wù)隊(duì)列中，將任務(wù)隊(duì)列發(fā)送到處理模塊的進(jìn)程請(qǐng)求任務(wù)(Process Request Task) 模塊進(jìn)行處理。處理模塊的發(fā)送數(shù)據(jù)包任務(wù)(Send PacketsTask)模塊將進(jìn)程請(qǐng)求數(shù)據(jù)包發(fā)送到客戶端。Task 對(duì)象主要運(yùn)用兩個(gè)方法，Signal 負(fù)責(zé)把一個(gè)事件發(fā)送給 Task 對(duì)象，可以發(fā)送給一個(gè)進(jìn)程或一組進(jìn)程的短消息，如果同一個(gè)事件被發(fā)送多次，只有一個(gè)會(huì)被放入接收進(jìn)程的懸掛隊(duì)列;Run 負(fù)責(zé)為Task 對(duì)象指定處理時(shí)機(jī)，當(dāng)有事件需要處理時(shí)才會(huì)被調(diào)用，可以調(diào)用 GetEvents 函數(shù)接收當(dāng)前和以前已經(jīng)用信號(hào)通過的事件，并且使事件自動(dòng)退出隊(duì)列[14-15]。

5 移動(dòng)流媒體技術(shù)的優(yōu)越性

5.1 流式傳輸

流式傳輸可以將視頻和音頻文件經(jīng)過壓縮之后形成一個(gè)壓縮包，由視頻服務(wù)器向用戶進(jìn)行傳送。可以緩解網(wǎng)絡(luò)輸出的負(fù)擔(dān)，降低用戶緩存。實(shí)現(xiàn)一邊下載一邊播放，較以前的先下載、后播放的方式更能節(jié)省瀏覽者的使用時(shí)間[4]。

5.2 媒體類型多樣化

對(duì)于傳統(tǒng)的非流式傳輸?shù)拿襟w類型比較少，目前運(yùn)用流式傳輸?shù)拿襟w類型有很多，而且制作相應(yīng)的媒體文件，體積較小[12-13]。

5.3 降低成本

由于流媒體文件體積較小，所以在傳輸?shù)倪^程中，方便、省時(shí)，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用。

5.4 交互性

流媒體的運(yùn)用可以把使用方的各在線聽眾聯(lián)系起來，有效的進(jìn)行溝通與交流，瀏覽者不再處于被動(dòng)狀態(tài)，可以根據(jù)自己的思維來控制流媒體的運(yùn)用[5]。

6 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)與主要功能

基于移動(dòng)流媒體技術(shù)的英語聽力學(xué)習(xí)系統(tǒng)在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)上存在了很大的優(yōu)越性，移動(dòng)流媒體技術(shù)為系統(tǒng)的點(diǎn)播、下載、音頻視頻編輯等功能提供了更為實(shí)時(shí)便利的條件，使得學(xué)習(xí)的時(shí)效性、適時(shí)性、便捷性都有很大的提高[10-11]。

6.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

A)實(shí)現(xiàn)對(duì)英語課堂中教學(xué)視頻、聽力音頻等資源進(jìn)行下載。

B)通過移動(dòng)流傳媒學(xué)習(xí)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)學(xué)生與老師之間的互動(dòng)交流[9]。

C)教師可以運(yùn)用此技術(shù)平臺(tái)對(duì)相關(guān)視頻或音頻進(jìn)行編輯、上傳、刪除等操作。

D)通過移動(dòng)流媒體技術(shù)對(duì)學(xué)生的聽力水平進(jìn)行在線測(cè)試。

6.2 主要功能

應(yīng)用移動(dòng)流媒體技術(shù)的英語聽力學(xué)習(xí)系統(tǒng)在功能上大致可以分為兩大板塊：前臺(tái)點(diǎn)播與后臺(tái)管理[7-8]。

6.2.1 前臺(tái)點(diǎn)播

流媒體技術(shù)前臺(tái)點(diǎn)播主要通過網(wǎng)頁的形式將信息初傳給客戶終端，所有網(wǎng)絡(luò)在線的人都可以進(jìn)行訪問。根據(jù)用戶的權(quán)限以及費(fèi)用的預(yù)存狀況來決定是否具備點(diǎn)播功能，在用戶賬號(hào)注冊(cè)成功之后，通過系統(tǒng)管理員進(jìn)行審核，審核通過便可以進(jìn)入系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)操作。通過媒體搜索，查找相關(guān)內(nèi)容，運(yùn)用媒體播放的功能進(jìn)行點(diǎn)播[5]。

6.2.2 后臺(tái)管理

后臺(tái)管理是為了整個(gè)系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行，在運(yùn)行過程中對(duì)其進(jìn)行管理和維護(hù)。對(duì)于音頻、視頻的上傳、審核、歸類等要非常嚴(yán)格，對(duì)已注冊(cè)的用戶進(jìn)行權(quán)限分配，根據(jù)時(shí)間與流量的使用情況對(duì)用戶進(jìn)行收費(fèi)。對(duì)系統(tǒng)的相關(guān)配置信息進(jìn)行綜合性管理。對(duì)系統(tǒng)的代碼信息進(jìn)行修改及刪除等操作。

7 移動(dòng)流媒體技術(shù)在英語聽力上的實(shí)際應(yīng)用與發(fā)展前景

7.1 實(shí)際應(yīng)用

《大學(xué)英語課程教學(xué)要求》把英語教學(xué)中的閱讀改為聽說為主，在這兩方面中“聽”直接制約了“說”，所以聽力是英語教學(xué)的基礎(chǔ)，聽力學(xué)習(xí)不受時(shí)間地點(diǎn)限制，其時(shí)間碎片特點(diǎn)尤其適合移動(dòng)學(xué)習(xí)。目前基于移動(dòng)流媒體技術(shù)的英語聽力的點(diǎn)播學(xué)習(xí)已經(jīng)成為一種非常開放式的學(xué)習(xí)方法，例如新視野大學(xué)的英語視聽教程、VOA慢速英語的手機(jī)app、來自法國(guó)的Fleex英語學(xué)習(xí)平臺(tái)，都是移動(dòng)流媒體技術(shù)應(yīng)用在英語聽力學(xué)習(xí)上的典型應(yīng)用[5]。

7.2 發(fā)展前景

移動(dòng)流媒體技術(shù)在實(shí)際的英語聽力學(xué)習(xí)中，由于使用者可以對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行任意選擇，交互性比較強(qiáng)。流媒體技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)課件中可以豐富教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。關(guān)于流媒體技術(shù)的應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)在信息傳播中僅局限于文字和圖片的形式，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與改善，在開放性的教育模式中會(huì)逐漸突出移動(dòng)流媒體技術(shù)的優(yōu)越性，成為高校媒體傳播以及各方想學(xué)習(xí)英語人士的重要方式[6]。

8 總結(jié)

移動(dòng)流媒體技術(shù)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用存在很大的優(yōu)越性，改變了傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)信息傳播模式，在學(xué)習(xí)過程中沒有時(shí)間地點(diǎn)限制，可以充分發(fā)揮學(xué)習(xí)者的主觀能動(dòng)性。流媒體技術(shù)在應(yīng)用上依舊存在一定的問題，例如：當(dāng)網(wǎng)速達(dá)不到流媒體課件的最低要求時(shí)，可見質(zhì)量不能夠令人滿意。另外流媒體技術(shù)的發(fā)展在管理方面還有待于提高，依然存在商業(yè)運(yùn)營(yíng)問題和技術(shù)問題。在未來的發(fā)展中，仍需不斷完善。