流媒体直播系统范文

时间:2023-03-06 03:13:35

流媒体直播系统

流媒体直播系统范文第1篇

关键词:流媒体;课堂直播;信号源

前言:随着教育信息化基础设施建设的日趋完善,大部分学校、教育机构已经具备了较快速的网络带宽,也建设了一定数量的多媒体教室,与此同时,近年来高校不断扩招的大环境下,很多学校创办新校区 ,但新校区一般距离本部校区距离较远,教学资源相对贫乏,一些课程有数百甚至更多的学生希望同时进行听课,矛盾的事只有少数学生能够如愿。如何充分利用学校的现有教育设施,扩大教育规模,让更多学生获得学习的机会,成为众多高校的迫切需求,建设基于校园网的课堂直播系统是解决新校区教学资源不足的有效途径。课堂直播系统是随着多媒体技术与网络技术的发展,出现得一种新的教学模式,即以Web超文本/超媒体技术为基础通过流媒体技术,将视频音频动画文字材料有机结合起来,教师、学生可以通过网络直播的形式进行听课,很好的解决了学校资源不足的矛盾现象。

一 流媒体技术简介

流媒体指在Internet/Intranet中使用流失传输技术的连续时基媒体。流媒体的“流”指的是媒体数据的网络传输方式和播放方式。当用户在调用浏览服务器上的文件时,服务其不是以传统的方式将整个文件发送到用户端后才开始播放,而是把一个文件分成多个较小的部分,当第一组数据到达客户端时流媒体播放起就开始播放媒体文件。在播放的同时后续数据源源不断地流向用户,直到传送结束。基于这个特性流媒体具有许多传统媒体所不具备的功能。而为了实现这些功能在流媒体播放过程中交互作用显得格外重要,服务其要知道客户端播放处于哪一个时间点的文件,从而进行播放的控制;而客户端播放软件也要向服务器发出请求,将用户的请求发送到服务器端。

二 课堂直播系统实现

1.系统原理。课堂直播系统是以园区网为传播途径,能将教学现场音频信号、视频信号、教师机屏幕信号、鼠标运动轨迹和计算机音频信号等多路信号进行采集、编码和广播,并利用直播服务器以三分屏的模式传送给用户,采用的是Microsoft Windows Media技术实现对视频、音频的实时压缩编码流媒体组播传输协议,利用Windows Socker技术采用TCP/IP协议实现在线问答功能和试验管理功能,由于资金有限,所有的编码、广播、存储、管理、消息分发和转发都由服务器完成,作为客户端的电脑只负责解码。

三 课堂直播系统的组成

1.课堂直播系统主要由以下部分组成:

课堂直播软件、录制端软件、教师端软件、其他工具

课堂直播系统拓扑图

2.课堂直播系统拓扑图说明:

每个教室部署两台计算机:一台计算机(教师机)教师用来授课,运行教师端程序,负责捕获屏幕内容;在另外一台计算机(录制机)运行录制端软件,负责实时采集摄像机的视频以及老师讲课音频信号。直播服务器上运行课堂直播软件,直播服务器从录制机取得视频及音频信息,从教师机取得屏幕信息,并发送给用户,实现直播功能。

3.课堂直播系统具备以下功能特点:

(1)自动化程度高。

服务器端自动化程度高,完成初始化后,无须其他操作,自动启动直播。客户端自动化,无须任何操作,通过服务器端直接控制客户端收看直播。

(2)捕获视频与声音。

课堂直播系统实时采集授课教师的现场授课板书视频与声音,并进行音品、视频压缩处理后存盘,直播客户端观看直播课件音频视频和屏幕内容保持同步,生成的课件占用磁盘空间较小,一小时的课件(包括视频和音频)仅仅需要几十兆的磁盘空间。

(3)动态屏幕直播。

能够将计算机屏幕内容,包括讲稿、Flas、鼠标运动轨迹、电子白板等内容流畅的直播到客户端。

(4)直播图像与语音。

实时直播教师的图像与声音,并保持与屏幕的同步性,直播的视频可以自适应带宽,适用于多种网络环境下的直播,即使在极小的网络环境下也能够收看直播。

(5)同时多机直播。

一台直播服务器可以同时直播多个课堂教学情景,可以与学校现有的Web Server或学习管理系统进行无缝连接。

四 安装课堂直播程序

1.环境要求。

Windows 2000/XP/2003/Vista/2008/7

Window Media Player 9.0或更高

Window Media Encoder 9.0

DirectX 9.0C以上

Intel Core 2 6320 2.2G以上

1G RAM

声卡

LAN 10/100M

硬盘100GB以上

麦克风、音频视频捕获设备

五 总结与反思

在系统投入使用一年多后,基本能满足教学和工作的需要,体现了支持多信号源输入、单流录制、播放器通用、兼容性好的设计思想,在经费投入、场地选择、拍摄效率、携带方便、视频直播质量等方面具有明显优势。但是,在试用的过程中,出现的很多问题也值得深思和需要在以后的发展中加以解决。如:(1)对摄像师的素质提出了更高的要求,从工作量上,摄像师不仅在拍摄之前需要连接各种视音频信号,拍摄过程中,摄像师的视频切换水平和职业素养直接关乎直播视频的质量。(2)更加依赖稳定的园区网网络环境,为了满足易携带和一人直播的要求,系统更多的以园区网为载体实现信号的采集。如教师屏幕信号、摄像机信号,都是通过网络传输给视频直播工作站的,若缺乏稳定的园区网,系统的优势无法得到体现。

参考文献

[1] 阳永清,黄立新.基于校园网的便携式视频直播系统的实现.现代教育技术.2011,12(4):100-103

[2] 百度百科.网络视频直播[OL/DB].

流媒体直播系统范文第2篇

关键词:P2P;流媒体;直播

中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)14-3673-03

Research and Design of P2P-based Live Media Streaming System

QIN Zong-yan

(Dongxing Frontier Inspection Station of the People's Republic of China, Dongxing 538100, China)

Abstract: The high bandwidth required by live streaming video greatly limits number of clients that connect to media server. This paper designs a P2P-based Live Media Streaming System. Firstly, the paper introduces brieflythe process of Live Media Streaming System, Secondly, it analyzes the designation scheme of Live Media Streaming System,Finally, the paper provides the key technology of Live Media Streaming System.

Key words: peer-to-peer; streaming media; Live

随着网络技术的发展,网络多媒体服务得到广泛应用。传统的流媒体系统几乎都是基于客户端/服务器模式,但由于服务器性能及服务器端的带宽资源有限,严重阻碍了流媒体服务质量的提高。P2P技术作为一种新型的网络技术改变了互联网上以服务器为中心的传输模式,使网络上的每一台计算机都能够互为服务器/客户端。若将流媒体分段,并使其分段在P2P网络上传播,利用P2P网络的特点,就可以使网络上任何一台机器变成这些流媒体段的服务器,承担转发的任务,从根本上解决了服务器端网络带宽瓶颈问题。因此,利用P2P技术来实现流媒体直播,成为目前国内外学者的研究热门。

1 流媒体直播系统的工作过程

基于P2P网络中的流媒体直播系统的过程是:流媒体服务器S存储着全部流媒体文件,首先,服务器S将媒体文件按照一定的流媒体文件格式分割成很多个固定大小的媒体数据包,然后发送到自身的缓存区中,为前来请求的客户端提供服务。当一个新的客户端节点C加入P2P网络时,它首先会向服务器S发出连接请求,若S有足够的剩余带宽资源,则响应C节点的请求,与C建立起连接,为C提供能播放的媒体数据包;假如S没有剩余带宽资源,则S会按照某种策略选择一个与之直接相连的子节点,子节点再根据自己的剩余带宽资源状况判断是否为这个新的客户端节点提供服务,以此类推,直到找到一个能为自己服务的节点为止(假设节点C6可为新节点C提供服务)。此时,服务器S再将节点C的请求命令包和请求的媒体数据包转发给C6节点。至此,节点C6和节点C就可以建立起连接,双方进行通信,在此基础上伙伴关系也会相应的建立起来。

节点C按照自己请求的数据接收来自于节点C6中相应的媒体数据包,对C6中不存在的数据包,节点C会继续寻找其它的伙伴,直到接收到能够播放的所需的全部媒体数据包为止。然后,节点C再将收到的媒体数据包重新进行过滤、排序和封装,组合成能实时播放的节目流。

上述过程中,节点C在接收到来自于其它伙伴节点的媒体数据包的同时,也可为其它的伙伴节点提供相应的服务。这就相当于每个节点既是服务器,也是客户端。显然,此流媒体直播系统可以看作是多个服务器同时为一个客户端提供服务,这样,平推到每个服务器上的负担就会减轻,客户端得到的服务质量相应的提高。

2 流媒体直播系统设计设计方案

流媒体直播系统方案中,客户端不仅可以从服务器那里直接取得数据,还可以从彼此相连的其他客户端处获取流媒体数据。因此,只需要系统中的部分客户端从服务器获取流媒体数据进行播放,其余的客户端通过彼此建立的连接便可以实现播放了。设计的流媒体直播系统如图1 所示。

2.1 服务器设计

服务端程序运行在具有独立公网IP地址的服务器上。和每个在线的用户都保持一个TCP连接。提供的主要功能如下。

1) 将非压缩的音视频数据源编码成流媒体支持的格式数据,比如ASF文件格式、RM文件格式、QuickTime文件格式等。

2) 为了保证视频播放的时延和传输的效率,必须将数据量很大的流媒体数据分割成合适大小数据块 Block,然后把Block传送给媒体数据缓冲区。

3) 存储流媒体数据包,并且定时更新数据缓冲区,为前来请求的客户端提供服务。

4) 监听和管理客户端数据请求,建立TCP连接,并开放线程,发送相应的媒体数据。

5) 响应节点请求并更新节点列表,这包括处理新节点的加入、退出、隔离,为节点随机选择伙伴节点。

2.2 客户端设计

客户端程序运行在用户的终端机器上,响应用户的命令。具体需要提供的功能如下。

1) 负责响应客户端其他节点请求并更新节点列表,维护P2P网络。

2) 负责伙伴节点的加入与退出,更新自己的伙伴列表,建立本节点与伙伴节点的连接。

3) 负责接收客户端伙伴管理模块类的信息,开放流媒体数据传输线程,控制并撤销线程。

4) 负责接收服务器或伙伴节点传输来的流媒体数据,保存、更新本节点的流媒体数据。

5) 负责接收流媒体数据、播放流媒体数据,实现流媒体文件的播放。

6) 检测目前的网络动态状况,用于QoS控制。

3 流媒体直播系统中的关键技术

要保证P2P网络中流媒体直播系统能正常的运行,必须解决以下几个关键问题。

3.1 节点管理

节点管理是P2P网络的基础,成熟稳定的流媒体直播系统需要完善稳定的节点管理体系。

1) 节点的加入

新节点n试图加入时,首先向服务器S请求服务,如果服务器有足够的资源,则服务器向节点n提供服务,否则服务器S把n的请求转发给它的某个直接的子节点X,X根据自己的资源情况判断是否给n提供服务,以此类推,直到n找到一个父节点,转发有如下策略:

① 随机选择:X从它的子节点中随机选择一个节点T作为目标节点,把n的请求发给T。

② Round-Robin: X维护它所有子节点的队列,把新节点的请求依次转发给各个子节点。

③ 根据物理位置选择:新节点n发出加入请求时附带本身的路由信息,X根据n的路由信息进行转发。

④ 根据带宽选择:新节点n发出加入请求时附带本身的带宽信息,如果n的带宽比X小,则用上述策略加入,否则,X把自己从父节点P断开,把n重定向给P,然后把自己重定向给n。

2) 节点正常退出

当一个节点退出时,首先会向服务器节点列表中的节点发送一个退出请求,由于该节点的退出,可能会影响到其邻居节点列表中的节点,所以,要将邻居节点列表中的节点重定向到服务器节点列表中的节点或服务器。同时,收到退出请求的节点会简单的从自己的节点列表中删除要退出的节点。

3) 节点的非正常中断检测

由于某种原因,节点可能在任意时刻在没有发送任何消息的情况下突然中断离开。系统为了检测到这种状况,每个节点需要周期性为其邻居节点列表中的节点发送消息,以说明自己能够正常地工作。如果邻居节点列表中的节点在一段时间内并没有收到某节点的消息,则认为该节点非正常的退出,同时将该节点从节点列表中删除。

4) 重定向机制

重定向是节点管理中有效改变拓扑结构的方法,它通过媒体命令包中的控制部分传递消息,找到具有剩余带宽资源的节点建立数据传输。具体重定向机制如下:

① 假设节点P没有足够的剩余带宽资源为节点C提供服务,首先节点P在其所维护的节点列表中寻找具有足够带宽资源,并能为节点C提供服务的节点,设为节点D,然后节点P通过控制消息告诉节点C,节点D可以提供它所需要的服务。

② 节点C在接到重定向的消息后,首先关闭与节点P的数据传输会话,然后再跟节点D建立相同的媒体数据流传输会话。

③ 节点C与节点D建立媒体数据流传输会话后,开始进行媒体数据的传输,至此,重定向过程完成。

3.2 流媒体数据传输

1) 传输协议

RTP /RTCP是用于网络流媒体实时传输的协议。RTP(实时传输协议)是一种提供端对端的实时传输协议,RTCP(实时传输控制协议)用于统计、管理和控制RTP的数据包的传输。RTP /RTCP为流媒体的传输提供了网络承载平台,因此,在本系统采用RTP /RTCP作为传输协议。

在服务器端,通过DirectShow的源过滤器从计算机的视、音频采集设备中读取数据,然后通过变换过滤器把数据压缩编码成ASF格式,然后再封装到RTP包,通过UDP发送给与自己直接相连接的客户端。

在客户端,客户接收到RTP数据包,从其中把流媒体数据提取出来,然后缓存到自己的缓存区,同时,还要把数据转发给自己的子节点。子节点接收到数据后也继续缓存和转发,依此类推直到所有的子节点都接收到父节点发来的流媒体数据。客户端通过源过滤器从自己的缓存区中读取流媒体数据,再通过表现过滤器把流媒体数据送往声卡和显卡播放。

2) 传输策略

数据传输策略管理是整个流媒体直播系统的核心和关键,流媒体应用传输的数据具有优先级关系,当前正在播放和即将播放的数据具有较高的优先级,而一段时间后才会播放的数据则具有较低的优先级,在数据传输的过程中,具有较高优先级的数据具有优先查询权和传输权,并且为了保证实时性,优先级高的数据具有一定的传输冗余。

在基于P2P的流媒体系统中,当要直播放某一媒体文件时,它首先调用P2P网络的资源服务发现可能的资源供应节点,并通过一定的策略选择实际的资源供应节点,这些节点提供的出口带宽能够满足该媒体文件的播放需求,各供应节点按照一定的策略组织这些节点进行同步传输,将媒体文件并行传输到请求节点上。当流媒体系统播放开始或者掉线后重新播放时,存在一个缓冲延迟,在现有的系统中,为了保证播放的流畅性,延迟一般在2分钟以上,延迟高一方面是分发和定位协议的原因,另一方面是由于没有做传输优化。在流媒体数据传输过程中,根据当前的延迟情况,需要动态调整传输策略。

3.3 流媒体处理技术

流媒体数据的采集和播放采用了DirectShow开发包。DirectShow是微软公司提供的一套在Windows平台上进行流媒体处理的开发包,与DirectX开发包一起。DirectShow为多媒体流的捕捉和回放提供了强有力的支持。运用DirectShow可以很方便地从支持WDM驱动模型的采集卡上捕获数据,并且进行相应的后期处理乃至存储到文件中。它广泛地支持各种媒体格式,包括ASF,MPEG, AVI, MP3,WAVE等等,使得多媒体数据的回放变得容易。另外,DirectShow还集成了DirectX其它部分(比如DirectDraw,DirectSound)的技术,直接支持DVD的播放、视频的非线性编辑以及与数字摄像机的数据交换。DirectShow提供的是一种开放式的开发环境,可以根据自己的需要定制自己的组件。

本系统的服务器端和客户端采用DirectShow开发。DirectShow使用一种过滤图表模型来管理整个数据流的处理过程。过滤器按功能分为三类:源过滤器,变换过滤器和表现过滤器。源顾虑器负责获得数据,可以从文件或外设中提取音视频数据;变换过滤器负责数据格式的变换,表现过滤器负责数据的最终去处,将数据送到音视频接口设备或以文件的形式保存。

3.4 缓存管理

流媒体文件在传输时候要先分解成许多数据包,各个包所选择的路由可能不尽相同,因此各个数据包到达客户端的时间延迟不等;再加上P2P网络的动态性,要保证流媒体数据的连续性和稳定性,则需要流媒体系统中的每个节点都具有一定的流媒体数据缓冲区,即采用缓存机制来弥补延迟和抖动的影响,并保证数据包的顺序正确,从而使媒体数据能连续输出。

在本系统设计中,采用一种环式缓存区,把节点获得的流媒体数据缓存到本地,把缓存区分为播放区和回收区两个部分。缓冲区采用按时间分块的策略:将固定时间(比如1秒钟)接收到的数据流划分为一块。整个缓存区分为60块,每个缓存块存放1秒的数据,即整个缓存区可以存放60秒的数据。其中播放区分为30个缓存块,每个缓存块缓存一秒钟的流媒体数据片段。缓存区中的数据按照等时间间隔的数据块存放。

回收区的设计和播放区的设计一样,只是回收区中存放的是一些刚刚播放后的数据,以防止刚刚向下级节点发出有数据的通知但数据立刻被淘汰的情况发生。

3.5 安全控制

网络安全是P2P流媒体直播系统的基本要求,一方面要防止非法用户的入侵,另一方面要防止点对点的病毒传播,侵入未共享的文件资源,侵犯隐私权。

在P2P流媒体直播系统内部,采用用户分级授权体系,限制用户的系统资源访问,阻止非法访问。当普通节点向上一级发出直播的请求时,同时将用户权限证明也打在请求的包里发出去,这样上一级节点收到请求后就可以判断发出直播请求的是客户还是非法入侵。如果客户终端发出的用户权限证明错误次数超过设定的次数 (比如3次),则把该客户的端口给暂时封起来,以免造成恶劣的影响。在直播过程中,为了避免病毒传播情况的出现,网络监测节点MSG在发送的数据包中检测是否有病毒存在,网络监测节点MSG对直播用户和发送端之间传送的数据包每隔一段时间进行检测,一旦在发送的数据包中发现携带病毒,立刻停止两个端之间的传送,同时要马上向系统节点进行报告,把发送病毒的节点从网络中动态删除或者封掉其端口。再向已经接收到部分数据包的请求直播的节点发送下载失败的提示信息,并提示发现病毒,建议用户把已经下载部分删除。用户节点继续发起直播请求,上一级节点重新为其寻找路由。

4 结束语

宽带的普及和通信网络技术的迅速发展,网络多媒体服务得到广泛应用,视频直播服务作为其中的重要组成部分,具有广阔的应用前景。然而由于流媒体对流量带宽的资源需求很大,解决服务器端流量带宽瓶颈成为促进流媒体应用发展的首要问题。P2P技术的发展,为解决流媒体服务器的瓶颈问题提供了新的途径,其充分利用每个节点的空闲资源分担服务器负载,并且具有良好的扩展性,能支持大数量级的用户同时在线。

参考文献:

[1] 黄泽,唐凤仙.P2P流媒体系统概述[J].河池学院学报,2008(2).

[2] 王立鹏,陆际光.浅谈流媒体技术及其基于P2P的应用[J].电脑知识与技术,2007(10).

[3] 王键.基于p2p的网络直播系统的设计与实现[J].电脑知识与技术,2007(16).

流媒体直播系统范文第3篇

关键词:流媒体;超级节点;P2P技术

中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1672-7800(2012)012-0137-02

0引言

伴随着互联网产业的飞速发展和新技术的不断创新,网络流媒体应用在人们的生活中也日益普及,成为人们生活、学习、工作和娱乐不可分割的部分,如:网络电视、直播节目、在线视频游戏以及远程教育等等,而这些应用的共同特点就是需要流媒体技术的支持。近年来,人们逐渐把P2P技术应用到流媒体传输中,从而形成P2P流媒体技术。该技术可以突破传统C/S模式的局限,能更好地实现流媒体系统稳定、迅速和高清晰等特点,从而可以为用户提供更高质量的流媒体服务。

针对对等网中超节点的选择大都根据节点的物理性能而没有考虑到网络中节点“搭便车”的现象,本文研究设计了一种新的P2P流媒体直播系统。为了有效进行超节点的选取与组织,在综合考虑节点的服务能力与自愿性的基础上,选取那些处理信息能力强又积极参与贡献资源的节点作为超级节点。为了维护网络的稳定性,本文还提出了备用超级节点机制。

1P2P技术

P2P即Peer-to-Peer,称为对等连接或对等网络,网络中的节点既是资源的享用者又是资源的提供者。因此 P2P模式与C/S模式的主要不同点在于节点与节点在通信的过程中,可以忽略服务器的角色,完成一种直接通信来实现网络中资源的共享。

与C/S结构相对比,P2P的优势体现在非中心化、可扩展性、健壮性、高性能/价格比、隐私保护和负载均衡这几个方面,如图1所示。

目前P2P应用吸引力远远超过简单的只读网络(Web)

方式,由于其技术和应用的特点,P2P成为互联网的杀手级应用,主要应用有:①即时通信,典型的应用:QQ、Yahoo Messenger、MSN等;②文件交换,如: BitTorrent、eDonkey、Napster、等;③流媒体应用,典型的代表: PPLive、PPStream、Gridcast等;④基于P2P方式的协同工作,P2P技术可以帮助企业建立自己的虚拟网,例如JXTA、Magi、Groove等;⑤更有力的搜索引擎,典型的应用:Google已宣称将使用P2P来改进它的搜索工具。

2P2P流媒体直播技术

2.1P2P流媒体技术

P2P流媒体技术是P2P技术与流媒体技术的结合,P2P流媒体直播是指在基于P2P技术构建的有同步时序要求的流媒体网络。

P2P流媒体直播服务,基本上都采用应用层组播技术。系统中的所有节点组成应用层覆盖网,并利用节点的能力实现流媒体数据分发功能。按照应用层覆盖网中结点的组织方式,P2P流媒体直播技术分为3类:树型、网型和数据驱动型。

2.2P2P直播的特点

P2P直播有如下特点:

(1)P2P直播在理论上对用户数量没有限制。在线用户越多,网络越顺畅。

(2)P2P直播不同于VOD点播,用户不可以选择播放的内容,只能按时间点来观看节目。因此P2P在直播形式上更像网络电视,用户可以在频道之间进行选择。

(3)P2P直播有延时。由于需要建立缓冲来进行P2P交换,会带来大约半分钟左右的延时。在节目开始播放前也需要几十秒的下载缓冲时间。

3超级节点与备用节点选取机制

在基于P2P技术的流媒体直播系统的整个体系结构中,对等网中所选取的超级节点的性能会对该系统的服务质量产生一定的影响。如果所选择的超级节点不合适反而会取得适得其反的效果,导致降低整个直播系统的服务质量,因此,我们将在对等网中采用新的超节点选取算法和组织结构以提高系统的性能。

3.1超级节点覆盖网拓扑结构

在P2P网络中,采用一种层次化的节点网络拓扑结构,由基于层次化的节点自治域(简称“AD”)组成。AD中由有限个子节点子自治域组成(简称“ASD”),详细结构如图2所示。

图2节点子自治域网络

图2所示为一个4*4的节点自治子区域分布图,在节点子自治域中每个节点首先通过判断其它节点的坐标信息V(i,j),然后只能与自己的行坐标或者列坐标相同的节点直接连接进行通信。因此对于一个L*L的子自治域图,每个节点有2(L-1)个邻居节点,称之为NP节点。如果一个节点要与其它非邻居节点进行通信,则只能通过其NP节点或者其超级节点间接进行消息转发。

3.2超级节点的选取机制

3.2.1超级节点的定义

在P2P网络中,每个用户都是一个节点,数据传输通过节点进行。为了保证数据传输质量,P2P网络会自动分析每个节点的硬件资源,选取那些高带宽而且本身处理能力强的节点作为超级节点,其它未被选用的作为普通节点。

3.2.2超级节点的选择

在P2P网络中,为了有效地进行超级节点的选取,本文在综合考虑节点的服务能力与自愿性的基础上,选取那些处理信息能力强又积极参与贡献资源的节点作为超级节点。

此外,判断一个节点是否适合做超级节点,不光是要考虑节点当前的处理信息的能力,还要判断节点的贡献度,即该节点的在线时长或者主动上传文件数或者间接成功转发的请求消息数等等因素。从概率上讲,在线时间越短的节点越容易失效,时间越长失效的可能性就越低,而且随着节点在线时长的增加,节点在单位时间内离开或者发生故障的概率越低。因此,对于节点单位时间内的贡献度给出如下定义:Contribution=Fs+FnT(1)其中Fs 表示在时间T内节点成功上传的文件数,Fn表示节点成功转发的消息数,即间接为系统做出的奉献,T表示系统运行的时间周期。

当系统运行到了一定的周期需要选择超级节点时,服务器就首先判断节点的荣誉度以及在线时长等因素,选取那些有可能成为超级节点的节点并计算它们的整体效用Utility值,并将这些值按照从大到小的顺序进行比较,选取拥有最大Utility值的节点作为超级节点,次大的作为备用超级节点。

3.3备用超级节点选择机制

在P2P流媒体直播系统中,如果超级节点选取不当会大大降低系统性能。同时也为了维护系统的稳定性,我们提出了备用超级节点选取机制。

当超级节点不稳定或发生故障时,它所管辖的子自治域ASD中对应的普通节点就不能再与其它的超级节点通信,消息不能够被转发,为了解决这个问题,提出了一种备用超级节点的方法,备用超级节点的选择思路是:

在基于超级节点的P2P网络中,超级节点负责维护其所管理的ASD内普通节点列表的信息,包括节点IP和文件资源列表等,同时超级节点也将自己维护的信息表转发给它的备用超级节点。这样,当超级节点失效的时候,备用超级节点就可以代替原来的超级节点为请求服务的节点继续提供服务,不会造成太大的网络延时。虽然这样加大了维护的成本,但是在节点失效的时候,可以在比较短的时间内收敛。

3.4节点的管理与通信

节点管理的一个首要任务就是对网络中相互交互的节点进行统一的管理和协调,从而有效地减少流媒体数据传输的负载压力和传输延迟。因此在P2P流媒体直播系统中如何有效地进行节点的组织管理是一个关键问题,主要包括节点标识的生成、节点的加入、节点的退出以及节点间的通信等。

在节点自治域中,每个节点都只能与其连接节点进行通信。当某一个节点C向系统请求资源,如果其邻居节点中有节点C所请求的资源,则两者直接进行通信;反之,如果没有,则只能通过其邻居节点或者超级节点间接地为其转发请求信息,直到找到节点C所需的资源为止。图3描述了本域内两个节点之间进行通信过程的用例图。

4结语

近年来,人们逐渐把P2P技术应用到流媒体直播领域,从而为用户提供更高质量的流媒体服务。本文在研究P2P流媒体直播系统的基础上,充分利用了超级节点的特性,使超级节点有效地参与到网络结构的管理中来。

尽管当前基于P2P技术的流媒体系统仍然面临着很多问题,如系统中网络节点的不稳定性、节点的“搭便车”现象等等,但不可否认,虽然存在这些问题,其还是给流媒体技术领域带来了一次新的革命。相信随着P2P技术的不断发展创新,P2P流媒体的研究必将发展得更加成熟和完善,并将在更多领域得到广泛的应用。

参考文献:

[1]管磊.P2P技术揭秘—P2P网络技术原理与典型系统开发[M].北京:清华大学出版社,2011.

[2]彭凯,武娟,杨总凯,等.基于P2P的流媒体直播技术研究与展望[J].计算机科学,2009(1).

[3]STEINMETZ R, WEHRLE K. Peer-to-peer systems and applications[C]. Lecture Notes in Computer Science, LNC S 3485, Springer,2005.

[4]韩俊伟,王少锋.基于P2P的流媒体直播系统研究与设计[J].计算机应用研究,2005(6).(责任编辑:杜能钢)

Research of Live Broadcast Based on P2P

Abstract:Firstly, this paper introduces in detail the relevant theories and technologies based on P2P live streaming system. Then a program based on super-node of P2P live streaming system is proposed by combining with the existing P2P streaming system in the node management and free-riding phenomenon. At the same time,in order to protect the stability of the network,we use the spare super node mechanism to reduce delay and improve the quality of service of the system.

流媒体直播系统范文第4篇

【关键词】退火算法P2P流媒体数据传输带宽

一、引言

随着网络技术的不断发展,网络用户也越来越多,而流媒体以其特有的作用以及交互性等特点而成为了推动宽带发展的主要动力。而传统的网络宽带以及服务器的性能,已无法满足于目前的网络需求,虽然组播技术可以有效的解决流媒体直播中的所出现的服务器以及网络超负荷等问题,但是其可扩展性、可靠传输、拥塞控制以及部署的复杂性等问题,还是无法得到有效的解决。

二、P2P流媒体直播概况

P2P也被称之为对等网络,它的每个节的地位都是相同的,即资源的主要供应者,又叫做资源获取者,对等节点之间可以采取信息共享、存储以及计算资源等方式,无需集中于服务器,而完成各自的任务或是资源。

如果参与到了某一特定的P2P会话的Peer以及它与服务连接之间的联系,就可以逻辑方面实现覆盖网络(Overlay Network)。覆盖网络也属于计算机网络的范畴,它是在一个网络的基础上建立了另一个网络,由此而形成的一种叠加式网络,而叠加式网络中的节点之间的逻辑连接也采取了虚拟的方式,并在同一路径上进行了信息交互,而该路径也可能已经具有很多的物理链接。

流媒体直翻对于数据的传输的要求是非常严格的,并且它持续的时间也相对较长,它与以服务器为核心的C/S模式有所不同,P2P中的对等节点听自治性以及随意性都非常的高,它可自由的加入或是退出。因此,如何组织覆盖网络的拓扑,并充分的满足于流媒体所提出的传输以及播放要求,与此同时,还能够有效的减少节点动态行为所造成的影响,这对于P2P流媒体直播体系的相关性能起到了决定性的作用。而P2P流媒体直播覆盖网络拓扑主要分为单树以及多树等两种形式。

三、基于单树的P2P直播体系

在进行单树P2P流媒体直播体系中,所有在同一流媒体直播会话的Peer,并由此构成了一个、棵以媒体源服务器为主的树。

基于单树的P2P流媒体直播体系中的优点如下所示:1、结构较为简单,并且数据的流向具有单一性特点;2、随着可以进行加入或退出,并且速度也非常的快;3、信令也较为简单,使得管理以及控制操作都非常的方便快捷。而其缺点则主要包括以下几个方面:1、对于树的深度非常的难掌握,当其深度达到一定的程度时,根节点直通叶子节点所需的时间难以掌握;2、当加入了过多的线节点或是退出过多线节点时,组播树的平衡就很难维持了。

四、基于多树的P2P直播体系

在多树P2P直播体系中,数据在源服务器端时,就已经被细分为多条子流,而每条子流采取了单独的组播树进行信息的传输,并且每个Peer节点也可以根据自身的资源状况而自行的加入到单棵或是多棵组播树中。

多树P2P直播体系的优点如下所示:1、有效的提高了节点的带宽利用率;2、当带宽不对称时,并且该节目的播放码率比上传码率大,可以使其服务能力进行一定的降低,仅仅只是向其他的节点提供少量的数据,对于整体的节点服务质量不会产生影响。而其缺点为:1、组播森林使得组播结构的复杂程度大大的提高了;2、其树的深度也非常难以掌握,并且在深度到达一定程度之后,使得组播森林中的各个组播树之间很难维持平衡;3、当加入或退出大量的线节点时,组播树的平衡难以掌握,一个组播树的不平衡,就可能使得整个组播木森林体系产生崩溃;4、在组播森林中,如果其关键节点产生了意外而退出或是不能正常的运行时,那么后继的节点服务质量也很难得到保障。

五、结论

综上所述,P2P流媒体直播体系的相关性能受覆盖网络拓扑的直接性影响,而本文也主要从P2P流媒体的各种直播方式进行了深入的分析与探讨,并将流媒体直播的特点相结合,将其进行了一定的对比与分析,并以此为基础,为进一步研究奠定了基础。

参考文献

[1]孙知信,陈亚当,任志广.基于P2P流媒体直播系统的数据传输策略[J].通信学报,2011,(06):1-9.

流媒体直播系统范文第5篇

P2P技术采用完全分布式结构,该技术弱化了服务器的作用,网络中的节点既可以获取其他节点的资源或服务,同时又是资源或服务的提供者。本文针对提高用户收听收看质量的需求与降低骨干网带宽消耗的矛盾,介绍P2P技术的特点、网络电台的P2P模型,比较传统网络的不足,设计并应用基于P2P流媒体直播系统的实例。

【关键词】 电台传统直播系统 P2P 流媒体 客户机/服务器模式(C/S模式)

广播电台做为传统媒体一直是以调频发射手段传播节目,具有“迅速、廉价、方便、移动收听”等传播优点,由于覆盖范围受限,欠缺互动性等不足,现在很多电台着力发展网站和网络广播,以延伸广播的收听范畴,增加影响力。

目前,通过互联网站搭建网络直播和点播系统已是常态 ,但是受限于客户机/服务器(C/S模式)这种传统网络模式的限制 ,一台服务器只能支持有限个在线用户,网络接入能力不足制约了网络电台的发展。如果在C/S模式下要解决大规模用户,甚至上万用户同时在线收听收看的问题,不仅需要大量服务器 ,还需要极大的带宽保证。现阶段,客户机/服务器模式无法支持较大规模的网络电台运行,基于此带出P2P模式。

一.流媒体与P2P技术概述

流媒体技术简单来说就是一种边下载边播放的实时流技术,与传统的下载技术比较,它可以为用户提供实时播放体验。但由于它的数据仍然是从一个固定的服务器上下载。因此,它的流畅程度还是会受到服务器及带宽的限制。随着用户数量的增加,在一个临界点上,播放体验会快速下滑,且影响到所有的在线用户。通过增加冗余服务器可以在一定程度上缓解这个问题,但不是根本的解决办法。

P2P是英文Peer-to-Peer(对等)的简称,又被称为“点对点”、“对等”技术,是一种网络新技术,依赖网络中参与者的计算能力和带宽,而不是纯粹依赖于少量的几台服务器。P2P还是英文Point to Point(点对点)的简称。它是下载术语,意思是在你自己下载的同时,自己的电脑还要继续做主机上传,这种下载方式,人越多速度越快。比如A和B都想在C上下载一个文件,此时,A和B都会对C发出连接,C把文件的一部分发送给A,另一部分发送到B,当A和B都接受了不同的两部分,此时A和B就会互相链接,互相交换自己需要的另一部分,这个过程中,A和B就是完全对等的,不存在服务器和用户的概念,这就是一个P2P网络,如果这个网络扩展开,不单单局限于A和B,那么每人都可能是资源者也是资源下载者。

P2P让原来彼此独立的参与者联系起来,通过网络实现实时交互,数据共享。并且是直接的,不经过资源服务器。而不是像过去那样连接到服务器去浏览与下载。因此,P2P流媒体与传统的流媒体区别在于没有集中的中央流媒体服务器,任一节点都可作为种子节点进行广播,每个节点在作为客服端(Client)从别的节点接收媒体数据进行播放的同时,也是作为流媒体服务器(Server)向其它节点提供服务,其服务质量随着整个网络节点数目的增加而提高。

P2P比较传统的客户机/服务器(C/S)模式只靠单一服务器提供数据下载,其核心概念就是:网络中的每个节点都是对等的。每个节点既是服务器,同时也是受众终端。P2P与C/S模式的对比如下图1所示:

二.P2P直播系统工作模式

P2P直播系统采用类似于Bittorrent(比特流)的工作方式,系统结构如图2所示。这是一种基于目录的服务模型,在一个网络系统中,少量的目录就可以为数量众多的对等节点服务。对等点向目录服务注册关于自身的信息(名称,地址,资源和元数据),并通过目录服务器中信息的查询。目录服务器负责接收用户的加入请求、节点管理、读取视频流数据并分发这些数据。具体可以划分成三个功能模块:节点管理器、媒体生成器和分发器。节点管理器负责管理所有加入的节点信息,当有节点加入时,必须向节点管理器提出申请,只有通过验证才能加入直播系统。

(1)节点N给主节点S(目录服务器)发送请求。

(2)S收到节点N的请求之后,判断自己的直接子节点数是否已经达到上限。

(3)如果没有达到上限,则将节点N作为自己的直接子节点。

(4)如果直接子节点已经达到上限,则通过节点管理器来查询哪个节点最少,然后将节点的地址端口号发送给它的相应直接子节点。

(5)该节点通过自己的伙伴管理器,判断节点N是否可以作为自己的直接子节点。

(6)如果可以,则将节点N作为直接子节点并建立连接。

(7)如果不可以,则将节点N的请求向子节点数最少的分支转发,依次类推,直到节点与某个子节点建立连接。

(8)节点N被某个节点接收后,向服务器S发送消息,服务器记录下节点N 在网络中的信息。

媒体生成器则类似于微软的MEDIA ENCODER软件,是一个实时的视频源,包括视音频采集卡和编码软件。它负责按照媒体数据缓冲区中要求的数据量读取ASF文件数据,组装成流媒体数据包传送给媒体数据缓冲区。分发器负责从ASF流中获取数据,并向其直接的子节点进行传输。

三.实例:构建广东电台城市之声频道P2P网络直播系统

下面以笔者所在单位广东电台城市之声频道为实例,介绍本台P2P网络直播系统的具体设计及应用,系统架构图如下图3:

1.直播室构建

A.利用DJ端电脑进行直播

节目主持人(DJ)的声音通过话筒、调音台等音频设备混音后,输出到PC机(安装DJ端软件),编码调制成数据流,经局域网登陆流媒体服务器平台,光纤接入互联网再通过电台网站服务器集群出去。

B.多套节目同时转播

采用用多台电脑安装多张声卡,连接多个节目源。然后采用虚拟机技术,每个虚拟机增加一个声卡,然后运行端软件,实现多套广播电台同时在线播出效果。

2.网络及传输部分

共分为三个部分:视频采集编码(Media encoder)、安装有P2P节点管理的服务器(CSLive SERVICE 2.0)、客户端(peer)。下面分别作出说明:

视频采集编码部分可以采用常用的编码软件。比如Media encoder 9,由它为P2P服务器提供一个视频源。采集卡的选择可选用常见的OPPREY采集卡。在设置时,需要注意将Media encoder 9设置为“自编码器拉传递”,使P2P服务器可以以mms://ip:port的方式获取到视频数据。具体设置步骤简单易懂不再累述,可以自行尝试。

P2P流媒体服务器平台选用的是CSLive SERVICE 2.0定制版本,该软件可以和Media encoder9完全兼容。功能上集媒体生成器、节点管理器(目录服务)、分发器和播放器等所有P2P的组件于一体。具备了功能比较完善、界面简洁易掌握、安全性高、稳定性好等优点。部分设置如上图4:

1.在工具菜单中打开其“服务器管理”功能。即启用本机作为一个P2P网络中的节点管理服务器。并在IP地址栏中输入本机的IP地址。然后在服务器选项卡中将刚才启用的“目录服务器”添加进服务器数据库中,这样就在网络上生成了一个P2P管理服务器。下面我们还需要为他添加一个直播的节目源。

2.在其频道选项卡中单击添加按钮,为P2P服务器定义一个节目的来源。具体参数可以参考设置Media encoder9时得到的mms://ip:port地址。这里需要注意的是服务器一栏必须填入在“目录服务”中定义的IP地址,这样的视频才能被节点管理器和分发器所获取并出去。节目版块生成后即可添加音频文件并生成播出节目单,具体参考图5。

3.当自定义的频道开始运行后,既可以单击频道的“代码”选项卡获取由系统自动生成的该节目的P2P公告地址了。具体格式可以参考http://P2PserverIP/tv/?k=。通过这个地址客户端就可以收看实时的视频直播了。

对于客户端CSLive service2.0提供了两种播放方式。一种是使用客户端软件直接播放。另外一种是将代码嵌入网页浏览器的方式进行播放。对于网页嵌入代码方式,须在网页中内嵌以下代码:

“URL”的值就是节目的公告地址了,CODEBASE中定义的是CSLive网页播放插件的下载地址,第一次播放时会自动从这个地址下载插件,以后不需要了。

四.应用及效果

P2P流媒体服务器最大优点就是尽最大可能节省直播带宽,而又能最大程度保证用户的收听收看质量。每个受众从其它用户那里通过P2P方式取得音频视频数据流,大大减少来自媒体服务器的负担,最大可能节省直播端直播带宽。经实践并应用后感觉系统比较稳定,音频开始缓冲时间基本控制在10秒内,视频播出清晰流畅,极少出现中断现象,而在线收听受众数量明显增加了很多。

以下表格参考数据按256kb/s【以音频最大传输值为参考】直播码流计算:

五.P2P流媒体直播系统的安全管理

由于P2P技术具有自由性、分布性、匿名性等特点,使P2P网络的各对等体可自由的接入网络,那么P2P应用可能长时间地连续运行,导致网络管理人员无法对网络使用的高峰期和空闲期作出准确的预测和网络性能评估,不能在网络使用高峰期到来之前提前作好网络管理和维护的准备工作,让网络管理变得复杂与困难。

目前解决主要方法有:

(1)通过端口识别、协议特征码识别、深度包检测技术识别和流传输特征识别技术等进行流量识别。

(2)利用流量计时、流量计费、限制最大连接数和TCP/UDP端口过滤等手段进行流量控制。

(3)通过对P2P应用的服务器的IP进行网址过滤,禁止某些不良IP地址,以达到对恶意P2P应用的限制,利用专家数据库技术等手段垃圾信息的困扰,以便更容易识别病毒、木马程序,减少恶意程序在网络中的传播。

六.小结

流媒体直播系统范文第6篇

关键词: 流媒体; 网络教学系统; 教学

中图分类号: G642.423 文献标识码: A 文章编号:1009-8631(2010)06-0124-02

一、引言

如何有效的利用已搭建好的网络平台,充分的利用校园网络资源,成了教育专家和学者广泛探讨的话题之一。借助于现有的网络平台,以先进的流媒体技术,将课堂上的老师讲解、示范、实验以及课件资料同步传递到校园网络的各个角落,甚至通过广域网传递到其它校园,真正的实现资源共享。

二、流媒体技术

流媒体指在Internet/Intranet中使用流式传输技术的连续时基媒体,而流媒体技术是把连续的影像和声音经过压缩处理后放到网络流媒体服务器中,使浏览影视资料的用户边下载边收看的一种即时播放技术,而不必等到音、视频文件完全下载完后才能播放。

三、系统设计

(一)“系统”的主要功能

1. 收集、制作、存储、管理和传输各类媒体素材和多媒体教材。

“系统”能够根据教学的需要,收集和制作(声象采集、图形制作、编辑合成、光盘刻录等)不同类型的媒体素材和多媒体教材,然后存入多媒体教学信息库中的磁盘阵列或光盘镜象服务器中,这些信息可以随时提供给“系统”的多个终端。

2. 为教师备课和优化教学设计创造良好的环境。

教师在教学准备过程中,通过“系统”中的任一多媒体终端机,在网上搜集有关文、图、声、像资料,进行备课和制作多媒体教材。利用该“系统”信息传输的双向性,教师制作的多媒体教材可以随时存入多媒体教学信息库,以供教学使用。

3. 为开展多媒体课堂教学提供条件。

设置在教室里的多媒体终端机和显示设备,为开展多媒体课堂教学提供了条件,教师可以通过“系统”选用合适的多媒体教材来配合讲解。

4. 支持网上授课活动。

可利用园区网进行网上实时授课,通过广播服务器实时将教学讲座、专题报告、研讨会、校园新闻、有线电视教学节目等进行网上直播,利用网络计算机终端实时收看。

5. 为学生自学和小组教学提供方便。

学生利用交互式的多媒体教学终端机,可以进行查询、补课、自学、复习,通过网络调用网络试题库中的试题进行自测和自我评估。

6. 为科研工作提供有力的支持。

该“系统”可以为各学科教师、研究人员的科研工作提供国内外相关的多媒体资料、学术前沿动态信息,供教师和科研人员参考选用。

7. 为教学评估和教学管理提供支持。通过网络调用教员的电子教案,对其教学设计和教学进程进行评估和考核。通过组织学员进行网上考试,分析教学中的优长得失。

(二)系统结构(见下图)

四、系统实现

(一)流媒体网络制作工作站

用于创建、捕获和编辑多媒体数据,形成流媒体格式的文件,这可以由带视频采集卡的计算机和运行其上的制作软件共同完成。

进行直播时,在主播教室安装摄像机、麦克风和视频工作站,由流媒体网络制作工作站将视频采集设备采集到的音、视频进行编码、压缩生成实时流数据传送到直播服务器进行网上直播,通过对主播教室的教学实况的广播实现多个教室的同步多媒体教学,同时制作并存储为流媒体节目(.wmv或.asf格式),并且上传到流媒体资料库中,通过媒体服务器进行,以供学生课后进行点播。也可将卫星接收天线或有线电视的节目信号线接入到主播教室,在视频工作站中安装电视信号输入功能的视频采集卡,使用Windows Media Encoder对采集到电视节目编码成流媒体形式的数据,通过流媒体服务器在校园网络中直播,并且把编码完成后的流媒体资料即时保存成流媒体文件(.wmv或.asf),通过流媒体服务器,进行视频点播。除此之外,可以把现有的各种视频资料(DVD、VCD、教学录像带)使用Windows Media Encoder编码生成.asf或.wmv格式的流媒体文件,然后将这些流媒体文件保存到流媒体资料库中,通过点播直播服务器进行,供校园网中的用户点播。

(二)网络直播点播服务器

网络直播点播服务器是整个系统的核心,它接收流媒体网络制作工作站传输过来的现场直播流,统一管理在网络上广播;将流媒体网络制作工作站推递过来的实时音、视频流通过网络接口发送给相应的客户,响应客户的交互请求,保证视频流的连续输出。网络直播点播服务器还接收直播工作站上传的课件,并集中存储统一管理;它可以接受用户点播请求,查找到客户所需的课件节目,以流的方式传输给最终用户。

(三)教学节目资料库

由网络直播点播服务器所带的具备RAID功能的大容量磁盘组和NAS(网络辅加存储)服务器构成,用于存储制作生成的流媒体课件资料。由于NAS设备既可以方便地与现有网络互联,又能通过网络进行存储管理,还具有轻松扩容等优点,完全可以满足多媒体网络教学对存储服务的需求。

(四)系统管理服务器

系统管理服务器为终端提供用户登录并根据用户级别提供各类信息,如节目栏目,课件节目名称、节目介绍,该服务器在认定用户权限后,响应用户要求,并调度直播点播服务器向用户发送所需的教学直播或课件点播。系统具有直播频道管理、节目管理、用户管理、服务查询、系统监控、论坛及信息等功能。

WEB服务器:Internet Information Service 5 .0

数据库管理系统: MS-SQL Serve2000

(五)客户端

校园网中任何一台连网的PC,要求配置为赛扬500以上、内存128M以上。操作系统为windows98/windowsMe/windows2000/windowsXP,在客户端只需安装IE浏览器和Media Player7.1以上。

五、结语

在宽带校园网络基础上建设网络流媒体应用平台,面向广大师生提供以流媒体为主的视频点播和视频直播服务,提供的应用包括网络影院、网上电视台、网上直播室等,还可以扩展到网络远程视频教育、网络视频监控等综合型的应用平台。

参考文献:

[1] 伽玛等著,李英军等译.设计模式--可复用面向对象软件的基础[M].北京:机械工业出版社,2005.

[2] 敏捷软件开发――原则、模式与实践 (美)Robert C・Martin 邓辉译,孟岩审[M].北京:清华大学出版社.

[3] (美)布鲁克斯著,汪颖译.人月神话[M].北京:清华大学出版社,2007.

[4] 王珊,萨师煊.数据库系统概论(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2006.

[5] (美)普里斯(Price,J.)著,冯锐,渊霞译.Oracle Database 10g SQL开发指南[M].北京:清华大学出版社,2005.

[6] 齐俊杰,胡洁,麻信洛.流媒体技术入门与提高[M].北京:国防工业出版社,2009.

[7] 李海燕,丛培岩.动态影像与宽带流媒体应用[M].北京:中国轻工业出版社,2007,1.

流媒体直播系统范文第7篇

关键词:会议直播;视频会议;远程视频;视频点播;视频直播

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)10-2385-03

Abstract: Based on the analysis on demand of Campus Network Live System, the network broadcast system design is carried on, and finally the key technology to achieve the final system is explained.

Key words: conference live;video conferencing;remote video;video-on-demand;video broadcast

随着计算机技术和Internet的日新月异, 面向广大师生提供以流媒体为主的网上现场直播服务已经从实验阶段走向了实用阶段,直播技术因良好的人机交互性和流媒体传输技术倍受教育行业青睐,IP网络,例如局域网、互联网,将课堂内容直播出去,课堂内容包括视频、音频以及计算机屏幕内容,客户端通过IE浏览器收看直播课堂内容,同时,也可以把课堂情景进行实时录制,通过视频点播系统,让更多的学生通过互联网进行远程学习,方便了学生的学习,提高了教学效果。基于此,根据当前网络直播系统的发展情况,以及各学校对网络直播系统的需求,提出了一套具有针对性的校园网网络直播解决方案。

1 需求分析

经过深入的调研,结合学校的具体情况,确定了校园网网络直播系统的需求如下:

1)系统应有专门的直播服务器配合采集卡可以对摄像机信号,有线电视信号,卫星信号采集,通过广播可以对局域网用户进行现场直播;也可以通过机器本身的文件,对文件进行直播;亦可通过系统自带的转播服务器进行局域网到广域网再到局域网的视频直播,系统在直播的同时也实时将直播信号保存下来。

2)系统具有负载均衡功能可以无限扩展直播路数,在直播的同时对信号进行压缩转码以节省带宽,应兼容多种媒体格式,可与现有的硬件视频会议系统相结合,能够将硬件视频会议录制的内容直播和转播出去,亦能通过视频采集卡采集视频会议中的信号,进而进行直播和转播。

3)系统采用局域网多播广域网单播结合转播服务器可以使用有限的带宽来满足远程教学点的直播需要,并且操作简单无需专人维护。

4)流媒体直播系统能够提供高并发流的视频直播服务,系统应采用标准的B/S架构,客户端可通过浏览器进行操作,并且直播流可以根据需求的增加而随时扩展。

5)系统应支持直播和点播,可以根据学校的带宽和具体需求进行无缝扩展。

6)具有网络电台的功能,VOD系统可将学校自己录制的各种教学影片通过强制流技术为用户提供直播和点播服务,并能轻松接驳摄像机、摄像头、监控机、有线电视等信号输出设备,用户和选择直播或录播。

7)支持多路直播(网络电视台),能进行7*24小时手动或自动定时直播,系统还可对卫星/有线电视节目(如CCTV体育台、中央台、新闻台等),进行直播;也可对某些现场授课、会议、比赛等场景进行直播,系统在进行某些直播的同时可按需要将节目进行定时录制,录制后的节目可自动到VOD系统平台中供用户进行点播学习。

8)视频点播系统支持预缓冲技术,保证在用户断线后(30秒内)网络接通,视频点播信号将不会中断。

9)系统应支持用户在线注册,对不同用户设置不同权限,确保用安全,按照IP段时间段对用户点播节目进行控制。

10)充分的考虑老师在教学中的需要,应具备多种教学辅助功能,如:学生在观看视频教学的同时,亦可即时与教师进行在线交流。

2 方案设计

2.1 方案概述

网络直播系统解决方案是一项涉及多种硬件和软件的网络系统集成项目,针对上述的实际需求,网络直播系统能够在网络上实现以下功能模块:

1)直播模块:网络直播软件可实现系统网络音视频直播服务,音视频直播主要将有线电视、卫星电视或活动现场进行直播,系统支持多路并发直播,并能够支持定时录播及自动;直播子系统功能包括:直播信号实时采集压缩,录播管理,频道管理,节目管理,多码流管理,公告插播和用户认证。

2)点播模块:从专业视频服务器向客户端传送多路、并发的音视频节目、课件节目等,终端用户可交互地选择播放音视频节目,并可对音视频节目实现播放、暂停、停止、跳跃等功能,支持对现有各种媒体格式节目的点播。点播子系统功能包括,频道管理,节目源管理,视音频信息,点播控制,用户认证,公告插播和报表统计。

2.2 系统整体架构

系统整体分为两大模块,“直播系统”和“视频点播”平台,在两大组成部分之下,系统又分别通过各个子模块来充分响应用户的需求。分别为:“直播、直播转发、录制自动”功能。“视频点播”系统包括“资源点播”、“资源编目”、“远程上传”子系统,以下为整体系统模块结构图:

3 模块设计

3.1 软件开发环境

系统软件采用完全基于标准的B/S模式,在Windows Server 2003+IIS6.0应用平台,数据库系统采用SQL SERVER 大型数据库系统,服务器开发工具采用微软开发实现,实现用户对视频文件的在线点播及管理员的后台操作。视频文件及用户信息的存取选用SQL SERVER 2008数据库,在程序中设置搜索、最近更新及点击排行等功能以给用户提供更完善的服务。代码编写用Java语言实现,同时还用到ActiveX、Visual Stiduo、VB6.0、 HTML和XML等制作网站的常用工具软件。设计成的系统使用通用的服务器配置,在网络上用符合工业标准的视频采集卡采集节目源,自动压缩编码生成一系列支持WMV、RM标准格式和多种码流速率的流媒体文件,通过HTTP和RSTP协议向客户层提供结果。在通用的网络上利用流传输技术,用同一网站系统,实现节目源的点播、直播和广播与系统后台管理于一体的流媒体信息服务与管理系统。

3.2 视频直播模块设计

工作人员通过系统直播平台,以采集卡、摄像机、麦克风相配合在所需要的场景,如:会议现场、比赛现场、授课现场、重大表演现场直接进行网络直播,供不在场人员进行观看。并可在直播的同时进行现场录制,录制完成后通过远程上传工具到点播平台供今后观看学习。视频直播业务流程实现流程如图2所示。

用户使用IE浏览器登陆系统后,首先对用户的合法性进行验证,非法用户将无法进入系统,合法用户将进入直播节目列表界面,用户选择直播节目频道后,系统检查客户端是否安装有相应的播放器,若没有安装有相应播放器,则需要下载安装相应播放器(RealPlayer、MediaPlayer等,),然后使用播放器进行节目播放。

4 关键技术

4.1 基于Web的编解码技术

视频实时传输要求视频的高效压缩和能够适应各种网络中的远程实时传输,为了减轻视频流量压力,采用最先进的MPEG-4图像编解码技术对视频信号进行实时编码压缩,再利用实时流媒体传输技术对编码后的MPEG-4数据流进行传输,既缩减了视频所占的带宽,又保证了图像的质量,使得直播平台更加的稳定和高效。

4.2流媒体传送技术

网络带宽依然是大多数网络流媒体交互应用的瓶颈,由于网络带宽不足或者带宽不稳定,网络带宽的实时稳定性根本无法得到保证,导致编解码压缩后的音频信息可能无法完整的传输给接收方,或造成通信中断,更有甚者,常会因为音频传递质量差而导致信息的接收方误判传递信息,从而造成更大损失,基于此,点播接收方式下,系统采用内容分发网络(CDN)技术,使用户尽可能就近访问视频流,在保证服务质量前提下,避免浪费骨干网络带宽;在广播接收方式下,采用组播技术,把数据包发送到特定组播组,实现“一次发送,组内广播”,减轻了主干网的负担,提高了数据传送效率。此外,为了进一步提高服务器的服务性能,采用了线程池、内存池技术管理流媒体传送技术的内部机制。

4.3智能续传技术

当前大多数流媒体技术没有采用续传技术,导致一旦网络发生故障,流媒体传输就出现中断,视频就无法流畅地播放,大大影响了用户即时播放体验;为了适应各种复杂的网络环境,采用了智能续传技术,在规定的时间内实现对于每一路流媒体重新进行尝试连接,保证了资源传输的连续性,不会因为意外的失败而需要重新开始,避免浪费时间,使用户感觉不出曾经出现网络故障。

4.4负载均衡管理技术

系统采用多种负载均衡策略,扫描每台流媒体服务器的服务端口,当发生某台流媒体服务器存在故障,则立即停用该台设备,并将该台设备从整个负载均衡队列中删除,策略根据URL数量、系统负载、响应时间等分配流量,支持全局动态负载均衡和各节点间的本地动态负载均衡,提供高效的流量平衡和用户数限制管理机制,满足了多个并发流的业务需求,大大的提高网络管理调度能力、并发性能和扩展性能。

5 结束语

用户使用本网络直播系统,可以在会议现场、教学课堂、大型运动会等轻松配置远程直播服务器,将现场的视频及音频信号传送回主流媒体服务器,通过主流媒体服务将信号广播到系统所覆盖到的任何终端上,每一个客户端都可以登录视频点播系统来接收信号,浏览资源,直播的同时可以将所需的信号自动保存为本地流媒体文件,供日后点播之用。

参考文献:

[1] 胡兵.移动式网络直播实训平台的构建与实践[J].现代教育技术,2013(10).

[2] 刘刚义.流媒体技术在农业科技音视频网络直播系统构建中的应用[J].电子世界,2013(12).

[3] 刘艳丽.基于流媒体技术的校园网络直播系统的构建[J].中国现代教育装备,2010(3).

流媒体直播系统范文第8篇

关键词:流媒体 Windows Media 直播

中图分类号:TN943.6 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)09-0071-01

进入21世纪以来,随着计算机技术、网络通信技术的飞速发展,传统的教育教学模式面临着巨大的挑战。利用互联网进行网上教学、进行网络课程的开发已经成为教育技术界讨论的重要问题和改革趋势。其中音视频的直播传输在远程教育中已经被广泛的加以应用并得到了良好的效果。

1、流媒体技术的原理

1.1 流式传输

对于一些比较小的音视频文件,可以通过下载存储到本地计算机,然后再进行观看。但对于大部分带有视频的的文件,一小时的节目就需要占用几百MB,甚至达到几个GB的存储空间,此时采用下载观看的方法就不方便了。另外,对于一些时效性比较强的节目,显然用下载的方法无法满足直播性的要求,因此,就需要采用一种具有实时性的传输方式——流式传输。

对音视频信息使用流式传输,需要使用专门的流媒体服务器向客户终端用户发送视频图像、声音、动画等多媒体信息,其传输过程是由流媒体服务器连续、实时地向客户端发送。这样用户就不必等文件全部下载到本地才进行观看,而是一边从流媒体服务器接收数据,一边在客户端的多媒体播放软件中观看已传到本地的数据,而在播放的过程中,播放软件仍在不断地接收服务器发送过来的数据,这样就可以连续不断地看到节目。

通过流式传输,用户就可以实时地看到节目。这里说的实时其实对于一些直播节目还是有一点延迟,例如看网络电视的节目通常会比广播电视网中传输到电视机上的节目有2分钟左右的延迟。延迟的原因一是网络传输速度的影响,另一个重要原因是这些多媒体节目都需要一个视频压缩转换的过程。当然,随着流媒体技术的发展,将来也完全能做到完全实时同步。

1.2 流媒体播放方式

(1)单播方式:一台服务器传送的数据包只能传递给一个客户机,媒体服务器必须向每个用户发送所申请的数据包,多个点对点方式结合。

(2)组播方式:允许路由器将数据包复制到多个通道,客户端共享一个数据包,按需提供。

(3)点播与广播方式:点播连接是客户端与服务器之间的主动的连接。在点播连接中,用户通过选择内容项目来初始化客户端连接。用户可以开始、停止、后退、快进或暂停流。点播连接提供了对流的最大控制,但这种方式由于每个客户端各自连接服务器,却会迅速用完网络带宽。广播指的是用户被动接收流。在广播过程中,客户端接收流,但不能控制流。

本系统应用的就是广播方式。

2、实况编码服务器的设置

实况编码服务器包括高性能多媒体计算机一台、Oserpy-210流媒体卡一块,Sony DVC33摄录一体机一台,具体设置如下所述:

实况流编码器1(多媒体计算机)的配置

(1)“开始”—“程序”—“Windows Meadia”—“Windows Meadia编码器”;

(2)弹出“新建会话”对话框,选择“广播实况事件”并“确定”;

(3)点击“下一步”,弹出“广播方法”对话框,选择“自编码器拉传递”;

(4)点击“下一步”,弹出“广播连接”对话框,随机查找可用的HTTP端口,这里我们选择“1085”端口;

(5)连续“下一步”后,点击“完成”,弹出“Windows Meadia编码器”界面,点击“开始编码”按钮,编码开始。

至此,音视频直播实况流编码服务器完成。

3、流媒体服务器配置

本次流媒体服务器所使用的操作系统是Windows server 2003,具体操作如下所述:

(1)“开始”—“设置”—“控制面板”—“管理工具”—双击“Windows Media Services”,弹出Windows Media Services控制界面;

(2)在“点”上右击,选择“添加点(高级)”,弹出“添加点”对话框。

(3)点击“确定”,回到Windows Media Services控制界面,流媒体服务器配置完成。

4、客户端测试直播

“开始”—“运行”,输入“mms://TEACHER/直播”,“确定”后会自动启动“Windows Meadia Player”播放器,开始播放“直播实况”,至此,基于网络流媒体技术的音视频直播成功。

5、结语

本文阐述了一种使用Windows Media Services流媒体服务器来实现基于网络的音视频直播方法。在实际使用过程中,从摄像机获取的音视频得以顺畅的通过网络传送到客户端,达到了比较满意的效果。当然,本研究还存在许多不足之处,比如可以在以后的实践中尝试基于Linux环境下搭建Helix producer的流媒体传输等更全面的技术。

参考文献

[1]庄捷.《流媒体原理与应用》[M].北京:中国广播电视出版社,2007.

[2]齐俊杰等.《流媒体技术入门与提高》[M].北京:国防工业出版社,2009.

[3]蒋良军,李太君.Windows Media流媒体格式ASF的研究[J].微型电脑应用,2009,9.

[4]毕野.基于Microsoft Producer和Windows Media技术制作和流媒体网络课件[J].计算机系统应用,2006,2.

流媒体直播系统范文第9篇

关键词 流媒体;广播系统;形式

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2016)174-0041-02

1 流媒体技术的特点和优点

1.1 流媒体技术的特点

从狭义上来讲,流媒体技术是非传统形式的下载回放媒体格式的技术,就是通过网络的形式获得多媒体流。一般的音频和视频等文件,通过这种技术可以边下载边播放,极大的缩短了使用者等待的时间。从广义而言,流媒体技术是新型的网络传播技术,可以稳定的传输视频和音频等网络文件。流媒体技术的这种特性,迎合了当前生活节奏较快的特点,人们需要用最短的时间和最快的速度掌握信息,这就很好地满足了社会的实际需求。

一般而言,媒体流技术主要包括数据的采集、编码、解码、储存和传输等,这是一个连续的过程,所有的技术互不影响,共同完成一系列的操作。也正是这一特点,使得流媒体技术可以让客户边下载边播放,减少硬盘空间占用的同时,提升客户的使用体验。

1.2 流媒体技术的优点

根据上述的流媒体技术的特点,其优点主要体现在以下几点:

1)节省时间。和传统的媒体技术相比,流媒体可以将媒体文件分成不同的数据包,这些数据包存在于服务器当中,根据预先排好的顺序通过互联网发送给客户。因此,客户不用把整个的文件下载下来就可以使用。在观看视频文件和收听音频文件时,极大的缩短了等待的时间。特别是在当前的社会环境下,4G网络已经覆盖,网络的上传和下载速度都极快,通过流媒体就可以实现客户的“零等待”。

2)对系统缓存的要求较低。由于流媒体技术不需要使用者下载全部的数据,只需要缓存不同的数据包。因此,对系统缓存的要求就较低,使客户的使用更加流畅,不影响系统容量的其他占用。

2 常用的流媒体形式

常用的流媒体主要有两个,一个是Real Network的Real System,另一个是Microsoft公司的Windows Media Technology,这两种技术各有其特点,使用的范围也有所不同,共同构成了流媒体就是在互联网的使用形式。

2.1 Real System

Real System主要由3部分组成,分别是媒体内容制作工具、服务器端和客户软件端。支持的媒体文件也包含了4种,可以多种不同类型的文件传输和播放。另外,Real System由于其技术的特点,能够自动的持续调整数据流量的速度,这是为了适应不同网速的需求,实现音频的回放。从技术特点来看,Real System首先把源文件或者实时输入转化为流式文件,之后把这些文件上传到互联网上,可以供客户的点播和下载。

从某种程度上来说,Real System的自动调整数据流量技术在当前有着较为广泛的应用,可以最大程度上提升用户的使用体验。因为数据流量的不稳定往往造成文件缓存的卡顿,进而影响到使用者的体验。但是,自动调整流量技术很好的克服了这一问题,让整个流媒体技术的更为完善。

2.2 Windows Media Technology

Windows Media Technology是由微软公司提出的一种信息交流播放的方案,也是为了实现视频和音频文件在互联网上的传输。从本质来看,Windows Media Technology的核心就是ASF文件,这种类型的文件包括了音频、视频和图像的控制命令,可以分成不同的数据格式利用数据包在网上传输。Windows Media Technology技术相比Real System的优点主要有以下几种:

1)灵活性较强。Windows Media Technology可以支持任意格式的压缩和解压,因此其灵活性很强。互联网上的绝大多数文件都可以通过Windows Media Technology实现传输。

2)保密性较强。Windows Media Technology可以帮助生成ASF格式的多媒体流,这类文件的保密性较强,只能够在线收听或者观看,不可以被下载,可以很好地保护创作者的版权。

3)监管和播放功能。Windows Media Technology可以监管的文件内容,同时依托Media Player提供极其强大的留信息播放功能。

3 流媒体技术在广播传输系统中的应用

流媒体技术是随着互联网的发展而发展起来,其相应的技术不断发展和完善,目前已经趋于成熟。在当今社会,网络已经成为人们生活中不可缺少的一部分,渗透在生活的各个方面。因此,也给流媒体技术的使用范围扩大提供了机会。如广播传输系统,为了满足时展的需求,已经融合了流媒体技术,以此来给客户提供更好的使用体验。

由于流媒体技术的高机动性和灵活性较强的特点,可以充当传输方式的替代方案。例如,在阿富汗对伊拉克战争时期,当地的信号遭到严重的破坏,无法利用无线电传出广播信号,使人们无法了解到当地的实际情况。基于这种情况,美国的CNC公司就采用了流媒体的技术,这种技术实现了战争画面的实地报导,虽然画面的质量不是很高,但已经实现了历史性的突破,对广播传输系统的发展有着重要的意义。除此之外,流媒体技术在广播传输系统中的应用还体现在以下方面:

1)网上音频直播。收音机的使用人群已经越来越少,广播传输系统也受到了一定程度的影响。但是网络的发展已经成为时代的步伐。因此,流媒体技术就可以应用在广播传输系统中,实现网络音频的直播。用这种形式不仅增大了广播传输系统的适用范围,还方便了观众的收听。最重要的是,利用流媒体技术,广播文件包是固有存在的,客户可以根据自己的需求回放,这是传统的广播传输系统无法比拟的。

2)音频的双向传输。利用流媒体技术,可以实现音频传输的双向性,压缩后的音频不仅有更高的质量,还可以广播节目的备份保存,有利于电视台的网络传输和远程监控。

3)户外直播的应用。目前,网络已经渗透到我们生活的方方面面,对我们的生活产生了较为深远的影响。以网络直播为例,从最开始的寥寥数个,现在已经成为时代的一种潮流。很多的网络直播平台出现在我们的生活中,丰富了人们的业余生活。在网络直播中,有一种形式为户外直播,就是利用手机或电脑的直播软件,实时跟人们分享生活中的所见所闻。因此,在发展了一段时间之后,网络的户外直播已经成熟了,其利用的正是流媒体技术,利用文件的压缩打包和传输,实现当前的实际需求。当前的互联网仍在高速发展中,相应的,流媒体也有很大的发展空间。

流媒体的应用仍在不断的探索中,这项技术迎合了时展的需求,可以给我们的生活带来更多便利。但是由于发展的时间还较短,很多领域还没有探索出和流媒体的结合形式,即使是广播传输系统,也有其他的应用发展空间,这些都需要我们不断的研究,并用实践检验是否可行。

4 结论

流媒体技术的发展伴随着互联网,由于灵活性较强和实用性较强,目前已经应用在了多个领域。以实际情况而言,流媒体技术已经广泛的应用在了网络音频和视频播放、广播传输系统等,极大的发挥了其本身的作用。但是,流媒体技术的发展空间还有很大,仍然有不断研究和探索的空间,这些都是需要在不断的实践中发现和检验的。

参考文献

[1]杨武.流媒体技术的研究及其在网络教学系统中的应用[D].成都:电子科技大学,2004.

[2]赵立芳,张连俊.流媒体技术在数字化信息传输中的应用[J].现代情报,2005(5):98-99,163.

[3]王海霞.论流媒体技术在广播传输系统中的应用[J].中国传媒科技,2012(16):113-114.

流媒体直播系统范文第10篇

关键词:流媒体;在线直播;开放式课程;教学方式;创新能力

中图分类号:G434文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2012) 02-0000-02

Innovative Curriculum Applications Based on Streaming Media Live Online

Bi Ye1,2,Zhou Zhengxin2,Han Xiuling1

(1.Information Science and Technology of Donghua University,Shanghai201620,China;2.Shanghai Second Polytechnic University Experiment Center,Shanghai201209,China)

Abstract:With the development of streaming media technology and network technology,network-based streaming media technology courses began to enter teaching.Teachers how to use modern multimedia teaching network organization?Students how to take the initiative to adapt to this new teaching methods?This is a hot topic in higher education institutions of the curriculum reform.The paper combines network technology and streaming media technology,elaborated based on the concept of live online streaming media,streaming live online teaching system to build strategy and implementation plan.Practice has proved that the streaming media technology in the implementation of OCW education and innovation and a series of activities of college students in the successful use,both to improve student participation,but also conducive to training students the ability to innovate and improve the quality of teaching.This teaching method based on network platform is gaining attention and welcome teachers and students.

Keywords:Streaming media;Live online;OCW;Teaching methods;Innovation capability

利用流媒体技术和网络技术来实现在线直播的多媒体课程教学,有利于师生运用网络这个现代化工具更好地组织教学。针对学校网络构架和学生在线学习的课程情况,构建了基于流媒体技术的在线直播系统。探讨了流媒体技术在线直播教学系统的构建技术、系统特点,对该系统在高校创新教育教学体系中的应用做了探索与实践。在线直播教学模式不仅仅可以拓宽学生与受众的教育面,也是面向当今知识经济时代人们进行终身学习模式的重要载体。

一、流媒体技术概述

流媒体是从英语Streaming Media翻译过来,流媒体是一种使音频、视频和其他多媒体元素在Internet及无线网络上以实时的、无需下载等待的方式进行播放的技术。流媒体文件格式支持采用流式传输及播放的媒体格式。流式传输方式是将视频和音频等多媒体文件经过特殊的压缩方式分成一个个压缩包,由服务器向用户计算机连续、实时传送。在采用流式传输方式的系统中,用户不必像非流式播放那样等到整个文件全部下载完毕后才能看到当中的内容[1]。

这种媒体播放方式,用户只需要在观看前等上几秒或几十秒生成这个缓冲数据即可开始观看视频。与单纯的下载方式相比,这种多媒体文件一边下载一边播放的流媒体传输方式不仅使启动延时大幅缩短,而且也大大降低了对系统存储容量的要求[2]。

二、原理

流媒体的工作流程如图1所示:

图1 工作原理

Fig.1 Principle of Work

先建立网络TCP连接,通过Web浏览器和Web服务器,提交HTTP消息请求,要传送多媒体文件。Web服务器收到请求后,定位媒体服务器的文件系统。定位成功后,服务器向浏览器发送响应消息,把目标多媒体文件的详细信息返回。Web浏览器接收到HTTP响应消息之后,检查该类型和内容,如果请求被Web服务器批准,则把相应的信息传给该媒体播放器。通过媒体播放器与媒体服务器直接建立的TCP连接,向服务器请求文件的发送。在传输协议(如实时流协议RTSP),媒体服务器把指定的多媒体数据以媒体流形式传送到媒体播放器的缓冲池中,完成流式传播[3]。

三、视频系统设计

上海第二工业大学在线直播系统建在实验实训中心的创新实验室,(如图2所示)

图2 基于流媒体在线直播的系统框架

Fig.2 the Framework of Based on Live Broadcasting Streaming Media System

在线教学演播系统采用了iCAM摄像系统和iTalk电子发言系统。iCAM摄像系统分为三个部分:iCAM-I自动跟踪摄像系统、iCAM-II电子定位摄像系统、iTalk电子发言系统。生动的课堂情景可以完全记录下来,自动记录交互式的课堂教学情景,同样方便了后期的教学课件制作。使教学双方的注意力集中,从而极大地提高了在线远程教学的效果。

通过A/V采集压缩设备整合视频和音频,把整合后的数据通过网络上传到流媒体服务器,流媒体服务器通过网络的方式向客户端在线直播的视频和音频。

使用现有的网络技术,流媒体技术可以把现场直播的教学内容传输给接收方,学生和教师在有网络接入点都可以在线实时收看到现场的直播教学。

四、在“创新教育”系列课程中的应用

(一)创新实验室构建

2006年学校把“大学生创新实践”系列课程列入了学校的重点建设项目,改造原来的专业实验室,形成了学生自主设计、自主管理、全天候开放的创新实验室。开放型创新实验室是一个集创新教育与创新实践为一体的公共基地,具有良好的布局设计、创新环境和先进的设备。该开放型创新实验室以建设全校性的公共创新实践平台为出发点,尽力体现其先进性、多样性、实用性以及在全校范围内的高度共享性[4]。

在创新实验室中引入在线直播的教学模式更加有利于日常教学工作的开展,网络教学的开展有利于学生的创新能力和信息能力的培养,使学生素质结构更为科学合理。

在线直播模式的教学突破了传统的具有“围墙”大学的理念,在线多媒体网络教学特别是远程流媒体网络教学模式的实施,将彻底改变“学校”的概念,使学校成为开放、虚拟、社会化的单位,这不仅有利于创新高校的教育模式,而且为成人继续教育和全民终身教育创造了有利条件。

(二)在线直播模式的运用

在线直播教学模式的特点:

1.教学资源的收集:通过iCAM摄像系统记录课堂实况,iTalk记录课堂问答实况。

2.教学资源的应用:将优质的教学资源应用于远程教学、教研等领域,为学生的课后复习、补习提供了最丰富的资源。

3.对课堂实况(图像、声音、白板、视频)等教学资源记录、整理,自动记录课堂中交互式的教学情景,对于教学课件制作和后期编辑制作,节省了大量的工作量。

为了更好地激发学生创新思维,鼓励学生投入创新实践活动,创新实验室每年组织各类创新活动和创新竞赛,包括创新报告讲座、创新论坛、创新设计、创新制作竞赛和创意设计大赛等,每年有近千位学生参与了相关的创新活动。参与者从这些创新系列活动和创新竞赛中收获了大量的创新成果[4],取得了良好的教学和宣传效果。

五、结束语

本文构建了一种流媒体在线直播教学系统,客户端不需要下载以及安装任何插件和程序,只要打开Windows自带程序,用户就可以在任何有无线或有线上网环境的地方随时收看在线多媒体音视频图像直播,这是对原来传统的只能在教室进行授课的教学模式的拓展和补充。该系统自2007年投入使用以来,已经成为我校“创新系列课程”的重要教学手段,已经先后完成了创新系列活动在线直播、创新活动讲座、大学生科技节等大型活动的直播。此外,本系统还可用于在线远程教学的直播,是一种新颖实用的创新教学模式。

参考文献:

[1]缪亮.多媒体技术实用教程[M].北京:清华大学出版社,2009

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