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關于校園網絡下的流媒體技術的應用
論文摘要：信息技術的飛速發展, 使多媒體技術為基礎的流媒體技術應用越來越廣泛。互聯網的迅速發展和高校校園網的建設為流媒體的的應用提供了強大的動力，本文介紹流媒體技術的工作原理和技術特點,探討流媒體技術在校園網中的廣泛應用。
論文關鍵詞：流媒體；網絡；協議；應用
引言
隨著校園網寬帶的不斷拓展，網絡上的信息不再只是文本、圖像或者簡單的聲音文件, 而可能是視/音頻信號組合等形式的文件。為了在網上迅速、流暢地播放這些文件, 需要一種新的文件格式來組織它們, 因此流媒體文件及流媒體技術也就應運而生。流媒體就是應用流技術在網絡上按時間先后次序傳輸和播放的連續音/視頻數據流。
1 流媒體技術原理
1.1 流媒體技術
流媒體技術是指應用流技術在網絡上傳輸的多媒體文件（音頻、視頻、動畫或者其他多媒體文件），把連續的影象聲音信息經過壓縮處理后放在網站服務器上，讓用戶一邊下載一邊觀看、收聽，而不需要等整個壓縮文件下載到自己機器后才可以觀看的網絡傳輸技術。該技術先在使用端的電腦上創造一個緩沖區，播放前預先下載一段資料作為緩沖，在網路實際連線速度小于播放所耗用資料的速度時，播放程序就會取用這一小段緩沖區的資料，避免播放的中斷，使得播放品質得以維持。另外，在網上進行流媒體傳輸，所傳輸的文件必須制作成適合流媒體傳輸的流媒體格式文件。因為通常格式存儲的多媒體文件容量非常大，若在窄帶網絡上傳輸或是遇到網絡繁忙，將會造成中斷或者網絡堵塞。
1.2流媒體實時傳輸協議
多媒體業務流由于其數據量大、實時等特點，對網絡傳輸也提出相應的要求。流式傳輸的實現需要合適的傳輸協議。由于tcp 需要較多的開銷，故不太適合傳輸實時數據。在流式傳輸的實現方案中，一般采用http/tcp來傳輸控制信息，而用rtp/udp 來傳輸實時聲音數據。
實時傳輸協議rtp（real-time transportprotocol）是用于internet上針對多媒體數據流的一種傳輸協議。rtp 被定義為在一對一或一對多的傳輸情況下工作，其目的是提供時間信息和實現流同步。rtp 通常使用udp 來傳送數據，但rtp 也可以在tcp 或atm等其他協議之上工作。當應用程序開始一個rtp 會話時將使用兩個端口：一個給rtp，一個給rtcp.rtp本身并不能為按順序傳送數據包提供可靠的傳送機制，也不提供流量控制或擁塞控制，它依靠rtcp提供這些服務。通常rtp 算法并不作為一個獨立的網絡層來實現，而是作為應用程序代碼的一部分。實時傳輸控制協議rtcp（real-timetransport control protocol）和rtp一起提供流量控制和擁塞控制服務。在rtp會話期間，各參與者周期性地傳送rtcp包。rtcp包中含有已發送的數據包的數量、丟失的數據包的數量等資料，因此，服務器可以利用這些信息動態地改變傳輸速率，甚至改變有效載荷類型。rtp 和rtcp 配合使用，它們能以有效的反饋和最小的開銷使傳輸效率最佳化，因而特別適合傳送網上的實時數據。
1.3 流媒體工作方式
在流媒體的應用系統中，編碼、存儲、傳輸、共享、網絡以及設備等是一個相互聯系的系統工程。一個流媒體的系統包括音視頻采集和壓縮編碼、數據存儲或播放、客戶端接收三部分。壓縮編碼服務器是流媒體系統的一個重要的組成部分，壓縮編碼服務器中的壓縮文件將采集卡采集到的音視頻信號進行壓縮編碼，存儲到文件服務器的數據庫中或直接發送給播放服務器發送出去。而播放器是對流媒體服務器輸出的音視頻流進行解壓播放，并能檢索出處理過的流媒體特征，用戶可以通過播放器對音視頻進行交互控制。
2 校園網絡下流媒體技術的應用
高校校園網建設日趨成熟，隨著多媒體技術的不斷發展，特別是多媒體傳輸技術的突破，使網絡多媒體教學得以實現�；谛@網的多媒體教室、計算中心、、辦公樓、學生公寓等都成為了流媒體技術的受益方，使得流媒體技術越來越得到了師生的廣泛應用。
2.1 視頻點播和直播
利用流媒體技術將大量的音頻視頻資料存儲在校園網服務器上,教師可以根據課堂教學的要求,自由的點播教學資料.另外,教師還可以把自己授課用的講稿、視聽素材、參考等預先上傳到網絡服務器，講課時根據課堂教學進程隨時點播相關資料，并能實時控制內容的播放狀態，使得課堂聲情并茂，不但增強了教學的直觀性，而且能給學生提供更為豐富多彩的教學信息，提高了課堂教學效率。
同時利用流媒體技術還可以實現校園網上學術活動的實時轉播。在學校的教學活動中，經常會聘請專家和知名教授進行學術交流，或做專題報告，由于場地或其他因素的制約，并不是每個人都能親臨現場，可以利用流媒體技術的實時流式傳輸特性，用一臺攝像機放在活動現場，用攝像機拍攝下專家的報告過程，經采集、編碼后再實時地上傳給流媒體服務器，再由流媒體服務器實時發布到其他教室的終端上，這樣，學生就可以在不同的地點通過網絡在同一時間聆聽和收看現場報告，實現教學資源利用的最大化，感受網絡視頻直播的優勢和魅力。
2.2 交互式教學
隨著改革的深入發展,自由選擇授課教師成為可能,將出現選擇名師課程的學生一個教室容納不下,可以利用流媒體技術來解決.將一臺攝像機放在教師授課的教室,攝像機拍攝的教師授課過程實時的傳輸到流媒體編碼機,經過采集卡的采集\編碼后實時地上傳到流媒體服務器,在由流媒體服務器實時發布到其他教室的終端計算機,利用投影儀將教師授課過程實時播放出來。同時在其他教室也安裝攝像機，拍攝學生的提問的影像，再經編碼計算機上傳到流媒體服務器，通過網絡傳到授課教師的終端計算機上，從而達到教師和學生異地的實時交流。
2.3 遠程監控、視頻會議
在大學校園內適當的位置布置一些數碼攝像機，通過校園網連接到編碼計算機的視頻采集卡上，由編碼計算機采集編碼后上傳到控制中心，即可監視整個校園，或者直接在攝像機前端安裝采集編碼模塊，編碼后信息通過網絡傳到控制中心，這樣不論網絡是否暢通，都能保障監控信息不丟失。這樣的做法最大限度的保證了校園的安全，節省了。同樣把大學之間學術交流的會議中心攝像機采集信息，利用教育網充足的網絡帶寬，實時在各個大學中進行直播，很容易實現視頻會議。
2.4 數字多媒體圖書館
現代大學圖書館實現網絡上的書目查詢、預訂和借閱，已經不能滿足師生的需求�；诙嗝襟w的視聽資料增多，傳統的圖書館走向數字化，利用多媒體技術可以實現在網絡上教師、學生可以直接查詢圖書館的多媒體視聽資料和教學錄像課件，并在網上直接借閱觀看。
３結束語
隨著流媒體技術應用的更加成熟，以及校園寬帶網絡的快速發展和普及，可以預計，高效率的網絡視聽教學必將在以后的教學領域中發揮更重要的作用。
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