媒體技術(shù)的教學(xué)研究與設(shè)計(jì)3篇

時(shí)間:2022-04-03 03:13:33

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媒體技術(shù)的教學(xué)研究與設(shè)計(jì)3篇

第一篇

1網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)及流媒體技術(shù)現(xiàn)狀

20年前,國外很多發(fā)達(dá)國家,就已經(jīng)開始了網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)的研究,并將其應(yīng)用于各類教育、教學(xué)模式中。美國已有超過200所大學(xué)開始提供網(wǎng)絡(luò)課程。早在1995年,日本就啟動(dòng)了對全國100所中、小學(xué)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究;韓國的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的研究與實(shí)驗(yàn)開始于1997年;馬來西亞已經(jīng)擁有者真正意義上的虛擬大學(xué)。在國內(nèi),教育部于1998年了《關(guān)于發(fā)展我國現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的意見》,這標(biāo)志著我國的網(wǎng)絡(luò)化教育進(jìn)入了一個(gè)規(guī)范化的發(fā)展階段。目前,國內(nèi)的遠(yuǎn)程教育試點(diǎn)院校已有68所,招生規(guī)模達(dá)到了上千萬。目前的流媒體技術(shù)還不能提供很高的可擴(kuò)展能力和實(shí)用性服務(wù)。常用的解決方案一般都要有專門的硬件支持。內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)(ContentDeliveryNetworkCDN)采用的是部署多個(gè)CDN服務(wù)器,服務(wù)器間協(xié)同工作,將多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行分發(fā);IP多播(IPMulti⁃cast)是修改Internet的路由機(jī)制,部署支持廣播功能的路由器來實(shí)現(xiàn)所需功能。這些方法花銷很大,卻不能從根本上解決問題。

2P2P流媒體技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

P2P技術(shù)作為一種新的應(yīng)用模式,被使用在在很多領(lǐng)域。最常見的有:內(nèi)容共享、分布式計(jì)算、通信與協(xié)作及P2P搜索引擎等幾類應(yīng)用[11]。P2P流媒體技術(shù)在實(shí)現(xiàn)資源和服務(wù)共享方面,是通過系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)間的直接交互來實(shí)現(xiàn)的,具有“對等”的特點(diǎn),節(jié)點(diǎn)即是服務(wù)器,又是客戶端,可擴(kuò)展性強(qiáng);另外,采用P2P流媒體技術(shù)的系統(tǒng)采用的是“自組織”的工作方式,沒有中心服務(wù)器,結(jié)點(diǎn)可隨時(shí)加入或退出,非常靈活,具有很強(qiáng)的動(dòng)態(tài)性;另外,容錯(cuò)性強(qiáng)、數(shù)據(jù)可用性高和抵抗攻擊能力強(qiáng),響應(yīng)速度快、播放質(zhì)量高,這都是P2P系統(tǒng)所具有的優(yōu)勢。

3基于P2P流媒體技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化視頻教學(xué)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

P2P流媒體技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化視頻教學(xué)系統(tǒng)主要包括衛(wèi)星接收系統(tǒng)、多媒體制作系統(tǒng)及服務(wù)管理系統(tǒng)這幾大部分組成。其中衛(wèi)星接收系統(tǒng)部分的功能是負(fù)責(zé)接收、播放、采集、保存全部衛(wèi)星節(jié)目;多媒體制作系統(tǒng)部分的的功能則可以將各種類型的媒體轉(zhuǎn)換成數(shù)字化的流媒體,以流媒體的格式存放到服務(wù)器中。服務(wù)管理系統(tǒng)主要由系統(tǒng)管理服務(wù)器和P2P流媒體服務(wù)器兩大部分組成。其中,系統(tǒng)管理服務(wù)器可實(shí)現(xiàn)用戶管理、資源管理、用戶的分級注冊等功能,而P2P網(wǎng)絡(luò)建立、數(shù)據(jù)維護(hù)、分發(fā)與調(diào)度等工作都是由P2P流媒體服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)的。這種基于P2P流媒體技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

4流媒體處理的部分關(guān)鍵技術(shù)

4.1采集和播放

本系統(tǒng)中是利用DirectShow開發(fā)包進(jìn)行流媒體數(shù)據(jù)的采集和播放的。它的開發(fā)環(huán)境具有開放性,利用它可以方便地捕獲數(shù)據(jù),進(jìn)行相應(yīng)的后期處理后,直到存儲(chǔ)到文件中。它能支持多種媒體格式,例如MPEG、AVI、DV、ASF、MP3和WAVE等,在回放媒體數(shù)據(jù)時(shí)方便快捷。DirectShow開發(fā)包直接支持DVD的播放,可對視頻進(jìn)行非線性編輯,與數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的數(shù)據(jù)交換也能很容易的完成。

4.2系統(tǒng)編碼方式

系統(tǒng)采用MPEG-4編碼方式,利用己有的MPEG-4編碼器、CLSIDFromString函數(shù),將編碼器類別號字符串轉(zhuǎn)為編碼器的類別號,部分代碼如下所示:

4.3系統(tǒng)解碼方式

媒體流的解碼回放是利用DirectShow中的ClientShowMedia類中的函數(shù)MediaPlay來實(shí)現(xiàn)的,部分代碼如下所示:

4.4節(jié)點(diǎn)激勵(lì)機(jī)制實(shí)現(xiàn)方法

節(jié)點(diǎn)激勵(lì)機(jī)制就是通過激勵(lì)節(jié)點(diǎn)合作以獲得信譽(yù)值,信譽(yù)值越高的節(jié)點(diǎn),就越先對待。本系統(tǒng)采用了“基于積分的間接互惠機(jī)制”[2]。方法中規(guī)定,某個(gè)節(jié)點(diǎn)只能選低于或等于這個(gè)節(jié)點(diǎn)本身等級的節(jié)點(diǎn)作為服務(wù)供應(yīng)對象。因此,節(jié)點(diǎn)等級越高,可供選擇的供應(yīng)節(jié)點(diǎn)具有的可靠性也會(huì)越高,相應(yīng)地服務(wù)質(zhì)量Qi也就越高。若設(shè)xi為節(jié)點(diǎn)貢獻(xiàn)資源,Si為可獲積分,Ri為相應(yīng)等級,Ui、Qi、Ci之間的關(guān)系如式1所示:圖1基于P2P流媒體技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化視頻教學(xué)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖得的收益,Ci為節(jié)點(diǎn)i上傳資源耗費(fèi)的成本。Qi使節(jié)點(diǎn)獲得收益Ui,節(jié)點(diǎn)i上傳資源耗費(fèi)的成本Ci又使節(jié)點(diǎn)收益Ui降低。ai定義了節(jié)點(diǎn)i的視頻流質(zhì)量,bi定義了節(jié)點(diǎn)i的共享成本值??紤]存儲(chǔ)所需成本及帶寬因素,上傳資源所耗費(fèi)節(jié)點(diǎn)的成本如式2所示:(2)其中,CL表示存儲(chǔ)成本,Li表示上傳資源塊數(shù)量,M表示資源塊的平均大小,CT表示傳輸成本,Ti表示節(jié)點(diǎn)i上的傳輸速率,傳輸時(shí)長用Di表示。該方法中,可獲積分Si的累積分布函數(shù)如式3所示:(3)式中f表示的是概率密度函數(shù),累積分布函數(shù)F(S)及參與系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量決定了積分的評定。質(zhì)量函數(shù)被定義為式4:(4)其中,節(jié)點(diǎn)的等級為Ri,可供選擇的高質(zhì)量的服務(wù)節(jié)點(diǎn)數(shù)為Gi,高質(zhì)量服務(wù)供應(yīng)節(jié)點(diǎn)數(shù)為RiGi。

5結(jié)束語

本文研究分析了流媒體技術(shù)在遠(yuǎn)程教育中的應(yīng)用及P2P流媒體的相關(guān)技術(shù),討論了P2P流媒體技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),設(shè)計(jì)了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)化的流媒體視頻教學(xué)系統(tǒng)。目前,本系統(tǒng)只能基于校園網(wǎng)的,今后還要進(jìn)一步地進(jìn)行深入研究,使其可以面向整個(gè)Internet,應(yīng)用于更廣泛的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中。

本文作者:閻瑞華楊廣柱陳紅梅工作單位:佳木斯大學(xué)

第二篇

1網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育模式概述

為解決以上諸多網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的矛盾“,流媒體技術(shù)”應(yīng)運(yùn)而生。

2媒體技術(shù)概述

流媒體技術(shù)也稱流式媒體技術(shù)。所謂流媒體技術(shù)是一種網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù),它不需要把整個(gè)壓縮文件下載到個(gè)人計(jì)算機(jī)上后再觀看,而是把經(jīng)過壓縮處理的連續(xù)影像和聲音信息放到網(wǎng)站服務(wù)器上,讓用戶邊下載邊觀看、收聽。流媒體技術(shù)首先在使用者端的電腦上創(chuàng)建一個(gè)緩沖區(qū),在播放前預(yù)先下一段數(shù)據(jù)作為緩沖,在播放所耗的速度大于網(wǎng)絡(luò)實(shí)際連線速度的時(shí)候,播放程序會(huì)自動(dòng)取用緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù),這樣既可以避免播放中斷,也保證了播放的品質(zhì)。

2.1流媒體應(yīng)用方案

本系統(tǒng)主要采用了RealNetworks公司的RealMedia和Microsoft的WindowsMedia兩種流媒體技術(shù)。

2.1.1RealMedia系統(tǒng)簡介

流媒體技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用研究李敏河南財(cái)政稅務(wù)高等??茖W(xué)校451464孫大鵬華北水利水電大學(xué)451000RealNetworks公司發(fā)明的RealMedia,可以在非常低的帶寬下(低達(dá)28.8kbps)提供足夠好的音質(zhì)讓用戶能在線聆聽。由于RealMedia的出現(xiàn),相關(guān)的應(yīng)用比如網(wǎng)絡(luò)廣播,網(wǎng)上教學(xué),網(wǎng)上點(diǎn)播等等才浮出水面,形成了一個(gè)新的行業(yè)。RealNetworks提供的RealMedia及其開發(fā)工具包是一種智能流(SureStream)技術(shù)。當(dāng)用戶的鏈接速率低于編碼速率時(shí),為了搶占網(wǎng)絡(luò)媒體量陣地,服務(wù)器會(huì)丟失一些重要的信息,用降低清晰度的方式來換取影音的完整性。網(wǎng)絡(luò)中大部分的媒體資源在線播放的默認(rèn)格式是Real格式。

2.1.2WindowsMedia系統(tǒng)簡介

WindowsMedia流媒體解決方案是一個(gè)能適應(yīng)多種網(wǎng)絡(luò)帶寬條件的流式多媒體信息的平臺(tái)。而且它還提供了用戶用以創(chuàng)建、管理、廣播和接收通過Internet傳輸?shù)臉O其豐富的流式文件的一系列服務(wù)和工具,即包括流式媒體的制作、、播放(同時(shí)支持單播和廣播)以及管理的一整套解決方案,還提供了SDK工具包供二次開發(fā)使用。WindowsMedia流媒體是現(xiàn)代遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)用的一套比較理想的技術(shù)方案。WindowsMediaService系統(tǒng)由制作、和播放部分組成。WindowsMedia的工具主要有WindowsMedia編碼器、WaveToASF、WindowsMediaAuthor、MediaPresenterForPowerPoint和MediaEncoder。這些工具用于制作和生成ASF格式的多媒體流。

3基于流媒體的遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)建

在普通的WEB方式下,首先要將視頻整從服務(wù)器全部下載到本地客戶端,然后才能觀看。如果視頻文件比較大,下載時(shí)間會(huì)很長而且還要占用很大的本地存儲(chǔ)空間。但是使用流媒體技術(shù),則是把經(jīng)過壓縮后的連續(xù)影像和聲音放到流媒體服務(wù)器上。用戶不必下載整個(gè)文件,可以邊下載邊播放,這樣就節(jié)省了下載的等待時(shí)間和本地存儲(chǔ)空間。流媒體播放器在播放前先下載一小段視頻到流媒體技術(shù)在客戶端創(chuàng)建的緩沖區(qū)里,然后從緩沖區(qū)內(nèi)讀取數(shù)據(jù)進(jìn)行播放,與此同時(shí)客戶端后臺(tái)繼續(xù)下載視頻文件的其余部分。因此,即使下載期間網(wǎng)絡(luò)傳輸速率不穩(wěn)定或者傳輸暫時(shí)中斷,也不會(huì)明顯影響視頻的播放,從而播放質(zhì)量得到了有力的保證。為了滿足支持所有常用視頻文件格式的需要,系統(tǒng)同時(shí)嵌入RealNetworks公司的RealMedia和Microsoft的WindowsMedia兩大主流播放器,嵌入的視聽窗口不需要打開一個(gè)額外應(yīng)用就可以提供完善的播放控制,同時(shí)也可以獲得快進(jìn)、暫停、后退等操作功能。嵌入播放器系統(tǒng)流程圖如下:嵌入的播放器支持包括Microsoft公司的*.wmv、*.asf的媒體播放器支持的格式和Real公司RealPlayer播放器支持的*.rm格式等。

4總結(jié)

基于流媒體技術(shù)的遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。文章在介紹遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教育模式和流媒體技術(shù)的概念和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,分析總結(jié)了流媒體技術(shù)在遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)中應(yīng)用的必然性,然后研究了如何將微軟的WindowsMedia和MediaPlayer兩大流媒體解決方案應(yīng)用到遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)中,并以RealPlayer為例給出應(yīng)用方法。

本文作者:李敏工作單位:河南財(cái)政稅務(wù)高等??茖W(xué)校

第三篇

一、展示多元化的生物信息

在生物教學(xué)過程中利用以計(jì)算機(jī)為核心的多媒體技術(shù)可以充分做到圖、文并茂,調(diào)動(dòng)學(xué)生的多種感官,吸引學(xué)生的注意力,提高教學(xué)質(zhì)量。例如:在“細(xì)胞分裂”一課中,通過利用計(jì)算機(jī)模擬細(xì)胞的有絲分裂,讓學(xué)生自己去觀察、動(dòng)腦去研究、發(fā)現(xiàn)細(xì)胞有絲分裂過程中染色體和DNA數(shù)目變化的基本規(guī)律,學(xué)生這樣獲得的知識(shí)要比傳統(tǒng)的講授法獲得的知識(shí)要深刻得多。同時(shí)促進(jìn)他們在很短的時(shí)間內(nèi)主動(dòng)完成對所學(xué)知識(shí)的掌握,使枯燥的教學(xué)活動(dòng)變得興趣盎然。

二、促進(jìn)學(xué)生對知識(shí)體系的整體了解

在正常的教學(xué)過程中,有的時(shí)候在說到某一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候需要用到其他的知識(shí)點(diǎn)來做鋪墊,但在傳統(tǒng)的教學(xué)方式中是無法做到這一點(diǎn)的。但是,利用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù),可以直接跳轉(zhuǎn)到要使用的知識(shí)點(diǎn)上,這樣可以開拓學(xué)生的知識(shí)視野,讓學(xué)生對知識(shí)體系有一個(gè)整體的了解,進(jìn)而融會(huì)貫通所學(xué)的知識(shí),這種新型的教學(xué)過程對于學(xué)生提高知識(shí)體系的整體掌握有極大的促進(jìn)作用。

三、提高課堂的教學(xué)效率

生物教學(xué)涉及到的教學(xué)用圖很多,教學(xué)用圖就要不斷更新,做到這一點(diǎn)也比較困難。在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中,一堂課不可能帶很多掛圖而且也浪費(fèi)很多時(shí)間更換教學(xué)掛圖,另外,一般的掛圖圖幅比較小,坐在后排的學(xué)生看不清掛圖,甚至有的同學(xué)找不到方向,這樣利用掛圖進(jìn)行教學(xué)的效率就大打折扣。在進(jìn)行“細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能”這一節(jié)的教學(xué)過程中,如用掛圖要用7張掛圖,頻繁更換掛圖讓學(xué)生暈頭轉(zhuǎn)向。但是,利用多媒體技術(shù)就不同了。利用多媒體及相關(guān)的軟件,在教學(xué)過程中教師可以隨意放大所要講解的細(xì)胞器,讓學(xué)生能夠很快的看到細(xì)胞器的顯微和亞顯微結(jié)構(gòu)并可以把細(xì)胞器在同一屏幕上進(jìn)行相互比較,使學(xué)生直觀的掌握了所學(xué)知識(shí),提高了課堂教學(xué)效率。

四、利用計(jì)算機(jī)可提高學(xué)生“探究性”學(xué)習(xí)的能力

現(xiàn)代的生物教育是實(shí)現(xiàn)學(xué)生素質(zhì)教育的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié),這就要求我們在生物教學(xué)過程中必須以學(xué)生為主體,充分發(fā)揮生物學(xué)科的特點(diǎn),開展“探究性”學(xué)習(xí)。要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,并在探究的過程中獲取知識(shí)、發(fā)展技能、培養(yǎng)能力,特別是創(chuàng)造能力,同時(shí)接受科學(xué)價(jià)值觀、科學(xué)方法等的教育,發(fā)展自己的個(gè)性。在現(xiàn)有條件下,充分利用計(jì)算機(jī)及互聯(lián)網(wǎng)所提供的有利條件,讓學(xué)生發(fā)揮各自的優(yōu)勢,共同參與、相互協(xié)作,通過查找、觀察、研究、討論、整理等環(huán)節(jié)最終得出相關(guān)的知識(shí)結(jié)論,在這個(gè)過程中最重要的是學(xué)生自主參與過程,而互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用使這一切不用走出校門在課堂上就可以進(jìn)行。

本文作者:程飛工作單位:江西省萬載中學(xué)