第6章-网络视频教学系统课件

第第6章章 网络网络视频视频教学系统教学系统 第第6章章 主要内容主要内容6.1 网络视频教学系统概述网络视频教学系统概述 6.2 流媒体技术概述流媒体技术概述 6.3 视频教学系统的工作原理视频教学系统的工作原理 6.4 视频点播系统的功能与实现视频点播系统的功能与实现6.1 网络视频教学系统概述网络视频教学系统概述 6.1.1 网络视频教学系统的应用概述网络视频教学系统的应用概述6.1.2 网络视频教学系统分类及特点网络视频教学系统分类及特点6.1.3 网络视频教学系统的支撑技术网络视频教学系统的支撑技术 6.1.1 网络视频教学系统的应用概述网络视频教学系统的应用概述n1.网络视频教学系统的应用功能网络视频教学系统的应用功能n2.直播式和双向实时互动式应用现状直播式和双向实时互动式应用现状 n3.点播式网络视频教学系统应用现状点播式网络视频教学系统应用现状 1.网络视频教学系统的应用功能网络视频教学系统的应用功能n网络视频教学系统是现代远程教学系统的重要网络视频教学系统是现代远程教学系统的重要组成部分组成部分q一般有直播式、点播式、双向实时互动式三种应用方一般有直播式、点播式、双向实时互动式三种应用方式。式。q突破了时空的局限，具有更强的交互性、共享性。突破了时空的局限，具有更强的交互性、共享性。n“电大在线电大在线”（http:/）：午间直播课堂）：午间直播课堂和开放课堂和开放课堂n2007年度国家级精品课程（本科）：视频点播模块年度国家级精品课程（本科）：视频点播模块 1.网络视频教学系统的应用功能网络视频教学系统的应用功能n网络视频教学在网络教学中作用网络视频教学在网络教学中作用q是网络教学中有效的激发学生学习兴趣，提高学生学是网络教学中有效的激发学生学习兴趣，提高学生学习质量的重要手段之一。习质量的重要手段之一。q可以作为一种重要学习资源，在网络学习资源的多方可以作为一种重要学习资源，在网络学习资源的多方位、立体化建设中发挥着重要的作用。位、立体化建设中发挥着重要的作用。q使网络教学中教学内容的呈现方式更加多样化，它将使网络教学中教学内容的呈现方式更加多样化，它将课堂教学中教师对教学内容生动而有趣的讲解引入网课堂教学中教师对教学内容生动而有趣的讲解引入网络教学中络教学中 2.直播式和双向实时互动式应用现状直播式和双向实时互动式应用现状 n无法满足异步学习的需要，在具体应用中还没无法满足异步学习的需要，在具体应用中还没有达到最为理想的状态有达到最为理想的状态q由于受时间限制，对教学活动的同步性要求较高，由于受时间限制，对教学活动的同步性要求较高，在教学活动的组织和实现上有一定的难度和复杂度在教学活动的组织和实现上有一定的难度和复杂度n需要有一个整体的学习计划，学习进度、学习内容都由服需要有一个整体的学习计划，学习进度、学习内容都由服务提供者（学校、网校或培训单位）统筹安排。务提供者（学校、网校或培训单位）统筹安排。q用户只能选择接收或不接收服务器播放的教学信息，用户只能选择接收或不接收服务器播放的教学信息，不能主动选择学习内容不能主动选择学习内容。q对于双向实时互动式来说，还要受到网络的服务质对于双向实时互动式来说，还要受到网络的服务质量、量、MCU和终端性能、人员的技术水平、资金等因和终端性能、人员的技术水平、资金等因素的制约素的制约，这种方式只是变成了教室的简单延伸。，这种方式只是变成了教室的简单延伸。3.点播式应用现状点播式应用现状n应用最为广泛、最受欢迎且使用效率最高应用最为广泛、最受欢迎且使用效率最高 q不受时间和空间的约束，可以充分发挥计算机网络不受时间和空间的约束，可以充分发挥计算机网络的优势，用于给分散的学习者提供学习资源。的优势，用于给分散的学习者提供学习资源。q学习者可以随时随地地开展学习活动，主动获取想学习者可以随时随地地开展学习活动，主动获取想要的信息，并且可以根据自己的情况进行个别化自要的信息，并且可以根据自己的情况进行个别化自主学习，自己把握和控制具体的学习过程。主学习，自己把握和控制具体的学习过程。6.1.2 网络视频教学系统的分类及特点网络视频教学系统的分类及特点 n1.按同步方式进行分类按同步方式进行分类 n2.按应用方式进行分类按应用方式进行分类 1.按同步方式进行分类按同步方式进行分类 n分为同步式（实时）或异步式（非实时）分为同步式（实时）或异步式（非实时）q实时网络视频教学系统实时网络视频教学系统 n实时网络视频教学，是指利用计算机网络和多媒体技术将实时网络视频教学，是指利用计算机网络和多媒体技术将教师现场授课内容（语音、数据、图像）和过程制作成利教师现场授课内容（语音、数据、图像）和过程制作成利于在网上传输的视于在网上传输的视/音频媒体，并以现场直播的形式实时音频媒体，并以现场直播的形式实时地将媒体内容传送到远端教室或学生的桌面系统上，供学地将媒体内容传送到远端教室或学生的桌面系统上，供学生进行同步式学习的一种网络教学形式。生进行同步式学习的一种网络教学形式。n其又可划分为双向实时互动式和单向广播式（单向直播式）其又可划分为双向实时互动式和单向广播式（单向直播式）两种类型两种类型。q非实时网络视频教学系统非实时网络视频教学系统 n是指利用计算机网络和多媒体技术将教师现场授课的内容是指利用计算机网络和多媒体技术将教师现场授课的内容和过程制作成利于在网络上传输的视和过程制作成利于在网络上传输的视/音频媒体，然后将音频媒体，然后将其存储在服务器上，以点播的方式呈现，供学生进行异步其存储在服务器上，以点播的方式呈现，供学生进行异步式（非实时）学习的一种网络教学形式。式（非实时）学习的一种网络教学形式。2.按应用方式进行分类按应用方式进行分类 n分为单向直播式、点播式和双向实时互动式分为单向直播式、点播式和双向实时互动式q单向直播式单向直播式n单向直播式是一种实时的网络视频教学系统，由于信息传单向直播式是一种实时的网络视频教学系统，由于信息传输是单向的，所以学生只能在特定的时间被动地接受视频输是单向的，所以学生只能在特定的时间被动地接受视频教学的内容进行同步式学习，教学进度由教师来控制，缺教学的内容进行同步式学习，教学进度由教师来控制，缺乏交互性，但是它打破了传统课堂授课的空间局限性，师乏交互性，但是它打破了传统课堂授课的空间局限性，师生在空间上可以是分离的，如图所示。生在空间上可以是分离的，如图所示。2.按应用方式进行分类按应用方式进行分类q点播式点播式n点播式一般是将教师多次授课的内容和过程录制成多个视点播式一般是将教师多次授课的内容和过程录制成多个视频，存放在网络的服务器上，学生可以不受时间和地点的频，存放在网络的服务器上，学生可以不受时间和地点的限制，根据需要在任何时间和任何地点，自定步调地选择限制，根据需要在任何时间和任何地点，自定步调地选择授课内容进行异步式学习如图所示。授课内容进行异步式学习如图所示。2.按应用方式进行分类按应用方式进行分类q双向实时互动式双向实时互动式 n双向实时互动式是利用计算机网络和多媒体技术构建一个双向实时互动式是利用计算机网络和多媒体技术构建一个类似于传统课堂的实时教学环境（虚拟课堂），在这个教类似于传统课堂的实时教学环境（虚拟课堂），在这个教学环境中，教师和学生可以像在传统课堂中那样进行双向学环境中，教师和学生可以像在传统课堂中那样进行双向交流互动的一种网络教学形式，如图所示。交流互动的一种网络教学形式，如图所示。6.1.3 网络视频教学系统的支撑技术网络视频教学系统的支撑技术 n1.网络视频教学系统的核心支撑技术网络视频教学系统的核心支撑技术 n2.网络视频教学系统其他相关支撑技术网络视频教学系统其他相关支撑技术 1.网络视频教学系统的核心支撑技术网络视频教学系统的核心支撑技术n(1)“基于硬件基于硬件”的视频会议系统技术的视频会议系统技术 n(2)“基于软件基于软件”的视频会议系统技术的视频会议系统技术 n(3)软件与硬件视频会议系统比较软件与硬件视频会议系统比较 n(4)流媒体技术流媒体技术(1)“基于硬件基于硬件”的视频会议系统技术的视频会议系统技术n技术标准技术标准q主要包括主要包括H.320和和H.323nH.320是是ITU-T较早期的视频会议标准，主要针对基于电较早期的视频会议标准，主要针对基于电路交换的网络，如路交换的网络，如ISDN、DDN等等 nH.323标准是由标准是由ITU-T完全建立在通用的、开放的计算机完全建立在通用的、开放的计算机网络通信基础之上而定义网络的视频多媒体会议通信标准，网络通信基础之上而定义网络的视频多媒体会议通信标准，现在广泛应用于现在广泛应用于LAN和和WAN。n近年来，基于近年来，基于IP网络的网络的H.323视频会议系统发展很快。视频会议系统发展很快。q考虑到兼容性和互通性，主流厂商的视频会议系统考虑到兼容性和互通性，主流厂商的视频会议系统一般都支持一般都支持H.320和和H323两种模式，以保护用户的两种模式，以保护用户的投资。投资。(1)“基于硬件基于硬件”的视频会议系统技术的视频会议系统技术n系统构成系统构成 q主要包括主要包括MCU（多点控制器）、（多点控制器）、Gateway（网关）、（网关）、Gatekeeper（网闸）、终端（网闸）、终端（Terminal）、传输）、传输网络，以及管理工具和配件等，如图所示。网络，以及管理工具和配件等，如图所示。(1)“基于硬件基于硬件”的视频会议系统技术的视频会议系统技术n系统构成系统构成 qMCU是实现多点视频会议系统的核心设备，为用户是实现多点视频会议系统的核心设备，为用户提供群组会议、多组会议的连接服务。提供群组会议、多组会议的连接服务。qGateway是跨接在两个不同网络之间的设备，主要是跨接在两个不同网络之间的设备，主要完成通信格式的转换，视频、音频和数据信息编码完成通信格式的转换，视频、音频和数据信息编码格式之间的互译，通信协议和通信规程的互译三大格式之间的互译，通信协议和通信规程的互译三大功能。功能。qGatekeeper主要完成用户别名和运输层地址的翻主要完成用户别名和运输层地址的翻译，用户进入会场许可的管理和控制，网络带宽的译，用户进入会场许可的管理和控制，网络带宽的管理和控制三大功能。管理和控制三大功能。Gatekeeper是一个可选的是一个可选的角色角色。qTerminal主要有三种类型：桌面型，机顶盒型，会主要有三种类型：桌面型，机顶盒型，会议室型。议室型。(2)“基于软件基于软件”的视频会议系统技术的视频会议系统技术n“基于软件基于软件”的视频会议系统的原理与硬件视的视频会议系统的原理与硬件视频会议系统基本相同频会议系统基本相同q其其MCU和终端都是利用高性能的和终端都是利用高性能的PC与服务器结合与服务器结合的软件来实现。的软件来实现。q视频编码大部分采用视频编码大部分采用MPEG-4标准。标准。q由于软件视频会议完全依赖于由于软件视频会议完全依赖于PC，因此在数据共，因此在数据共享和应用方面比硬件视频会议灵活方便。享和应用方面比硬件视频会议灵活方便。n根据国际著名的通信研究机构根据国际著名的通信研究机构Wainhouse Research近期预测近期预测q未来全球软件视频会议系统使用是大势所趋，其增未来全球软件视频会议系统使用是大势所趋，其增长速率将远远超过硬件视频会议系统。长速率将远远超过硬件视频会议系统。(2)“基于软件基于软件”的视频会议系统技术的视频会议系统技术n技术标准：遵循技术标准：遵循H.323qH.323软件视频会议系统的软件视频会议系统的MCU组网和组网和H.320的硬的硬件视频会议系统的不同件视频会议系统的不同n MCU只是逻辑意义上的网状结构，它们之间没有固定连只是逻辑意义上的网状结构，它们之间没有固定连接。接。n系统中使用系统中使用Gatekeeper为节点提供呼叫控制服务，以组为节点提供呼叫控制服务，以组建非常复杂的网络。建非常复杂的网络。qGatekeeper负责的