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關于校園網(wǎng)絡下的流媒體技術(shù)的應用
論文摘要：信息技術(shù)的飛速發(fā)展, 使多媒體技術(shù)為基礎的流媒體技術(shù)應用越來越廣泛。互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展和高校校園網(wǎng)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(shù)的工作原理和技術(shù)特點,探討流媒體技術(shù)在校園網(wǎng)中的廣泛應用。
論文關鍵詞：流媒體；網(wǎng)絡；協(xié)議；應用
引言
隨著校園網(wǎng)寬帶的不斷拓展，網(wǎng)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(wǎng)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(shù)也就應運而生。流媒體就是應用流技術(shù)在網(wǎng)絡上按時間先后次序傳輸和播放的連續(xù)音/視頻數(shù)據(jù)流。
1 流媒體技術(shù)原理
1.1 流媒體技術(shù)
流媒體技術(shù)是指應用流技術(shù)在網(wǎng)絡上傳輸?shù)亩嗝襟w文件（音頻、視頻、動畫或者其他多媒體文件），把連續(xù)的影象聲音信息經(jīng)過壓縮處理后放在網(wǎng)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(wǎng)絡傳輸技術(shù)。該技術(shù)先在使用端的電腦上創(chuàng)造一個緩沖區(qū)，播放前預先下載一段資料作為緩沖，在網(wǎng)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(qū)的資料，避免播放的中斷，使得播放品質(zhì)得以維持。另外，在網(wǎng)上進行流媒體傳輸，所傳輸?shù)奈募仨氈谱鞒蛇m合流媒體傳輸?shù)牧髅襟w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(wǎng)絡上傳輸或是遇到網(wǎng)絡繁忙，將會造成中斷或者網(wǎng)絡堵塞。
1.2流媒體實時傳輸協(xié)議
多媒體業(yè)務流由于其數(shù)據(jù)量大、實時等特點，對網(wǎng)絡傳輸也提出相應的要求。流式傳輸?shù)膶崿F(xiàn)需要合適的傳輸協(xié)議。由于tcp 需要較多的開銷，故不太適合傳輸實時數(shù)據(jù)。在流式傳輸?shù)膶崿F(xiàn)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(shù)據(jù)。
實時傳輸協(xié)議rtp（real-time transportprotocol）是用于internet上針對多媒體數(shù)據(jù)流的一種傳輸協(xié)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(xiàn)流同步。rtp 通常使用udp 來傳送數(shù)據(jù)，但rtp 也可以在tcp 或atm等其他協(xié)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(shù)據(jù)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(wǎng)絡層來實現(xiàn)，而是作為應用程序代碼的一部分。實時傳輸控制協(xié)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(fā)送的數(shù)據(jù)包的數(shù)量、丟失的數(shù)據(jù)包的數(shù)量等資料，因此，服務器可以利用這些信息動態(tài)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(wǎng)上的實時數(shù)據(jù)。
1.3 流媒體工作方式
在流媒體的應用系統(tǒng)中，編碼、存儲、傳輸、共享、網(wǎng)絡以及設備等是一個相互聯(lián)系的系統(tǒng)工程。一個流媒體的系統(tǒng)包括音視頻采集和壓縮編碼、數(shù)據(jù)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(tǒng)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(shù)據(jù)庫中或直接發(fā)送給播放服務器發(fā)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(wǎng)絡下流媒體技術(shù)的應用
高校校園網(wǎng)建設日趨成熟，隨著多媒體技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是多媒體傳輸技術(shù)的突破，使網(wǎng)絡多媒體教學得以實現(xiàn)�；谛@網(wǎng)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(shù)的受益方，使得流媒體技術(shù)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(shù)將大量的音頻視頻資料存儲在校園網(wǎng)服務器上,教師可以根據(jù)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(wǎng)絡服務器，講課時根據(jù)課堂教學進程隨時點播相關資料，并能實時控制內(nèi)容的播放狀態(tài)，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(shù)還可以實現(xiàn)校園網(wǎng)上學術(shù)活動的實時轉(zhuǎn)播。在學校的教學活動中，經(jīng)常會聘請專家和知名教授進行學術(shù)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(xiàn)場，可以利用流媒體技術(shù)的實時流式傳輸特性，用一臺攝像機放在活動現(xiàn)場，用攝像機拍攝下專家的報告過程，經(jīng)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(fā)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(wǎng)絡在同一時間聆聽和收看現(xiàn)場報告，實現(xiàn)教學資源利用的最大化，感受網(wǎng)絡視頻直播的優(yōu)勢和魅力。
2.2 交互式教學
隨著改革的深入發(fā)展,自由選擇授課教師成為可能,將出現(xiàn)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(shù)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?shù)搅髅襟w編碼機,經(jīng)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(fā)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(jīng)編碼計算機上傳到流媒體服務器，通過網(wǎng)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(jiān)控、視頻會議
在大學校園內(nèi)適當?shù)奈恢貌贾靡恍⿺?shù)碼攝像機，通過校園網(wǎng)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(jiān)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(wǎng)絡傳到控制中心，這樣不論網(wǎng)絡是否暢通，都能保障監(jiān)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(jié)省了。同樣把大學之間學術(shù)交流的會議中心攝像機采集信息，利用教育網(wǎng)充足的網(wǎng)絡帶寬，實時在各個大學中進行直播，很容易實現(xiàn)視頻會議。
2.4 數(shù)字多媒體圖書館
現(xiàn)代大學圖書館實現(xiàn)網(wǎng)絡上的書目查詢、預訂和借閱，已經(jīng)不能滿足師生的需求。基于多媒體的視聽資料增多，傳統(tǒng)的圖書館走向數(shù)字化，利用多媒體技術(shù)可以實現(xiàn)在網(wǎng)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(wǎng)上直接借閱觀看。
�。�結(jié)束語
隨著流媒體技術(shù)應用的更加成熟，以及校園寬帶網(wǎng)絡的快速發(fā)展和普及，可以預計，高效率的網(wǎng)絡視聽教學必將在以后的教學領域中發(fā)揮更重要的作用。
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