基于流媒体技术的网络学习平台的构建

基于NET4.0的流媒体学习平台的设计与实现作者：倪莎莎何明昌许冬悦林望来源：《电脑知识与技术》2014年第06期摘要：分析了智能手机在高校的发展趋势，论述了.NET4.0技术的优越性，阐述了流媒体视频播放的工作原理，给出了流媒体学习平台的数据库表设计，以及流媒体学习平台的主要功能，并提供了流媒体视频播放的关键代码。

关键词：手机；流媒体；视频播放；数据中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）06-1235-03Streaming Media Learn Platform's Design and Implement Based on .NET4.0NI Sha-sha， HE Ming-chang， XU Dong-yue， LIN Wang（School of Mathematics and Information Science， Wenzhou University ，Wenzhou 325035，China）Abstract： We have analyzed the future of intelligent mobile in universities， told the advantage of .NET4.0， expound the working principle of streaming media video play， given the database table design of the platform， and the main function of it， including the key code about streaming media video play.Key words： mobile； streaming media； video play； data进入大学校园，对绝大多数新生来说，是一个重新适应环境的过程，但大学校园比较大且课程多，很多学生上了几个月的课，依旧会找不到教室，也经常记错课程。

基于流媒体技术的远程教学系统的设计与实现摘要：数字化学习技术的应用越来越广泛。

阐述了如何开发和设计基于FMS流媒体技术的远程教学系统，从而提高和改进教学手段和教学方法，还论述了其在教学管理中的应用。

关键词：FMS；流媒体；远程教学系统0 引言在全新的教学理论和学习心理学理论的指导下，基于信息技术与多媒体技术的网络通信平台极大地支持了教师教学模式的多样化与学生的学习、认知。

在教育环境中引入数字化技术，以实现教学内容的数字化与学习工具的信息化，已经改变了传统教学模式中的教师、教材、教学媒体之间的固有关系，也改变了教师、教学内容与学生之间的关系。

设计一个远程教学系统，对于传统教育观点与教育模式的优化和更新发展，乃至整个教育体系的全面变革均会起良好的推进作用。

1 系统目标基于FMS（Flash Media Server）的流媒体技术和+技术，开发设计一个B/S结构的高效可靠的远程教学信息系统，系统的构成包括了客户端、服务器和数据库管理系统。

2 系统的分析与设计2.1 系统功能需求分析基于FMS的流媒体交互式远程教学系统以校园网络平台为基础，以电信运营商的数据网络为承载。

主要组成部分为：①基础通讯网络；②软硬件服务器平台；③网络教学系统平台。

远程教学系统从实现的业务来讲，主要分为2种业务：①远程教学系统的课程开通业务；②远程教学系统的Web教学业务。

2.2 系统性能需求分析2.2.1 系统负载能力要求信息系统的负载能力涉及到系统应用负载能力和数据管理负载能力。

对于系统应用负载，按客户端数量规模，根据实际情况考虑。

2.2.2 系统安全性要求远程教学系统在安全性方面的要求包括：①在信息系统的网络层实现远程教学信息系统安全控制；②管理和控制远程教学信息系统终端用户的权限，避免用户出现越权操作的行为。

远程教学信息系统所有用户功能权限按角色控制；③在业务逻辑的安全性设计方面，远程教学信息系统防止终端用户误操作；④对于非法调用业务逻辑，远程教学信息系统中间层应进行与第三方非授权系统的独立的安全性设计；⑤远程教学信息系统应该保持其数据的绝对安全，防止信息泄漏和丢失；⑥对系统进行配置时，本系统的安全信息应保证在非安全的系统上不会泄漏。

视频流媒体平台建设方案项目背景随着互联网的不断发展和宽带网络的普及，视频流媒体平台在当前市场中越来越受欢迎。

为了满足用户的多样化需求，我们决定建设一套视频流媒体平台。

项目目标我们的目标是建设一个稳定、高效、用户友好的视频流媒体平台，提供以下功能：1. 用户注册和登录：用户可以注册账户并使用账户登录平台，以便享受更多的功能和特权。

2. 视频上传和分享：用户可以上传自己的视频内容，并与其他用户分享。

3. 视频播放和观看：用户可以浏览和观看平台上的各种视频内容。

4. 评论和互动：用户可以对视频进行评论和点赞，与其他用户进行互动。

5. 分类和搜索：视频可以按照不同的分类进行归类，用户可以通过关键词搜索来寻找感兴趣的视频。

技术架构为了实现上述目标，我们将采用以下技术架构：1. 后端技术：采用Java语言和Spring框架进行后端开发，使用MySQL作为数据库存储数据。

3. 视频存储和传输：使用云存储服务提供商进行视频的存储和传输，确保高可用性和稳定性。

数据处理为了提供更好的用户体验和精准的推荐功能，我们将进行以下数据处理：1. 视频推荐算法：采用机器研究和数据挖掘算法，对用户的历史行为和兴趣进行分析，为用户推荐个性化的视频内容。

2. 用户行为统计：对用户在平台上的行为进行统计和分析，为运营和决策提供数据支持。

安全和隐私保护为了保护用户的安全和隐私，我们将采取以下措施：1. 登录和注册信息加密：使用安全的加密算法对用户的登录和注册信息进行保护，防止信息泄露。

2. 视频内容审核：采用人工审核和机器智能审核相结合的方式，对上传的视频内容进行审核，确保内容的合法性和健康性。

3. 隐私保护政策：制定并公布隐私保护政策，明确用户的个人信息使用和管理规则，保障用户的隐私权益。

项目规划我们计划按照以下步骤进行项目建设：1. 需求分析和规划：明确项目的需求和目标，制定详细的项目计划。

2. 技术选型和架构设计：选择合适的技术和架构，进行系统设计和数据库设计。

五邑大学学报自然科学版JOURNAL OF WUYI UNIVERSITY (Natural Science Edition)第20卷第4期2007年1月Vol.20No.4Jan.2007文章编号1006-7302200604-0066-041基于流媒体技术的多媒体教育平台潘星1路美秀21.广东外语外贸大学教育技术中心广东广州5100062.广东外语外贸大学信息学院广东广州510006摘要文中着重介绍了一款基于流媒体技术的多媒体教育平台系统并分析了如何处理和解决设计中碰到的一些关键技术和难题.关键字流媒体教学直播网络电视中图分类号T P37文献标识码AA M ultimed ia E duca tion Pla tfor m Ba sed on Str eaming Media TechnologyPA N X i n g 1,LU M ei –x i u2(1.Ed ucat i on al Tech.Cent e r ,G ua ngdo ng U ni v.of For e i gn St u di e s ,G uan gzho u 510006,C hi na;2.I nf o.Fa cul t y,G ua ngdo ng U ni v.of Fo r ei g n St udi es ,G ua ngzh ou 510006,C hi na)A bs t r act :Thi s paper m ai n l y i n t r oduc es a m ul t i m edi a educat i on pl at f or m bas e d on s t r ea m i ng m edi a t echno l ogy and an al ys es t he t r eat m ent and r es ol ut i on o f s om e key t echn ol ogi e s and di f f i c ul t i es i n t he pr oce s s of i t s dev el opm e nt .K ey w o r ds :s t r ea m i ng m edi a;l i ve t e achi ng br oad cas t ;net w or k TV目前全国众多高校均建有自己的校园网络系统连接各高校和科研机构的中国教育科研网也在飞速的建设和发展中网络传输容量也不断扩大这使得在校园网内甚至是全国教育科研系统中利用流媒体技术进行远程教学成为可能.另外根据广东省的现状由于广州大学城的不断建设各个高校纷纷将部分师生移至大学城内这些高校被分隔成多个校区这样势必会造成高校内部交流的不便例如当需要进行重大的会议或者学术交流活动时在校区之间就难以同步开展.在这些背景下实现各校区或高校之间的教学直播网络视频会议以及教学资源的共享已经成为解决这一矛盾的重要手段.1系统的结构平台采用B/S 模式利用ASP+SQLServer 2000典型编程环境进行设计.平台分成前台功能模块和后台管理模块两大部分用户类型主要包括学生用户教师用户普通管理员用户和超级管理员用户.当用户登录时系统首先对其用户权限进行判断并根据权限给出不同的网页视图使得这两大模块有机的结合在一起.收稿日期2006-05-22作者简介潘星1979-女安徽安庆人硕士助理工程师主要从事计算机自动推理与应用软件.第20卷第4期67潘星等基于流媒体技术的多媒体教育平台如图1系统前台功能模块包括课件点播电影在线教学直播和电影直播.课件点播模块主要提供给用户浏览和查找课件的功能.课件是由教师用户或系统管理员用户上传上来按照课程和教师进行分类学生用户登录后可以查找和浏览课件进行自主学习.教学直播模块可以向用户提供课堂教学的现场直播和录制会议现场的直播和录制等功能.在教学直播页面上放置了多个播放器其中一个作为主播放器其他几个播放器作为待用播放器对教学其他环节或者其他会议现场进行实时的播放以便用户能够完整地观看到整个场景.网络电视模块提供实时的电台播放和录制等功能.这两个模块均主要用到了流媒体直播技术.电影在线模块提供音频视频文件的在线点播和录制功能这些文件由专门的管理员进行上传维护并做了不同的分类.用户可以根据自己的喜好自主选择所要观看的影片对这些影片也提供下载和录制功能目的是为了让用户能够对音频视频文件进行再编辑以作为其他教学资源这样做也是由于广东外语外贸大学作为外语类学校它的教学特点所决定的.平台的后台管理模块主要是按照前台的功能模块进行划分得主要包括用户管理课件管理教学直播管理网络电视管理电影在线管理.用户管理模块主要提供用户的添加删除修改以及用户权限的设置等功能.课件点播管理模块主要是对课程和课件的管理.教学直播管理模块主要是对中转服务进行管理确定对流媒体文件是否进行直播并确定直播的范围网络电视管理模块主要是进行网络电台的管理包括电台的增删以及相应中转服务的管理电影在线管理模块主要是对视频和音频文件的管理如增删分类等.系统还根据管理模块的不同将管理员用户分成不同的类型不同类型的管理员对自己所负责的后台进行管理和维护这样做减轻了系统维护人员的压力使得系统维护更加灵活.图2为整个系统的网络结构图.图2系统的网络结构图多媒体教育平台前台功能模块后台管理模块课件点播电影在线教学直播网络电视课件点播管理电影在线管理教学直播管理网络电视管理图1系统结构图教学直播电影在线课件点播视频服务中转服务视频编码系统W eb 服务器数据库服务器负载均衡服务器中转服务器电影在线教学课件终端采集设备网络电视五邑大学学报自然科学版2007年682关键技术系统采用B/S 模式利用ASP+S QLServer2000典型编程环境进行设计.整个设计过程中遇到的关键技术有以下几点.2.1流媒体技术本系统中的4大模块均应用了流媒体技术.流媒体技术是一种网络传输技术实现将连续的音像和声音信息经过压缩处理后放上网站服务器让用户一边下载一边观看收听而不需要等整个文件下载到自己机器后才可以观看.流媒体技术涉及到流媒体数据的采集视/音频编码解码存储传输同步播放等技术.流媒体数据的采集可以通过采集终端+编码器得到.例如在教学直播模块的采集终端主要包括麦克风数字摄像机以及视频采集卡等硬件设备数字电视模块的采集终端为数字媒体播放设备和机顶盒等.将这些采集终端连接到具有编码器的计算机上并通过编码器将采集到的信息源制作成.avi 格式的文件.文件不断被传送到中转服务器上并由中转服务器上的中转服务程序将数据流发送到多个客户端.流媒体的播放方式主要有单播点播直播广播和组播.本系统主要采用的两种播放方式直播和点播.教学直播和网络电视模块中采用直播的方式电影在线模块则采用点播方式.直播方式时效性强生动实际用户可以在第一时间获取信息其主要问题是用户不能对正在播放的文件进行控制并会一直占用带宽资源.另一方面直播也无法利用二次通过等优化压缩技术因此在编码率和图像质量上难以达到最优的程度.点播方式向用户提供了对数据流的最大控制用户可以开始停止后退快进或暂停数据流点播连接方式是每个用户各自和服务器之间建立连接因此这种方式最大的问题是会迅速消耗网络带宽.2.2控件的发布我们设计将流媒体播放器作为控件嵌入到网页上这需要控件能够在用户打开网页时实现自动安装.我们首先创建一个独立于平台的INF文件它是一个文本文件可以用它来指定运行控件所需要下载和呈交的文件包括OCX 文件和DLL文件等INF 文件中需要指定运行控件的版本号该版本号要和实际控件的版本号一致.然后利用Windows 自带的IExpres s工具该工具在winnt /system 32目录下将播放器控件和前面所创建的INF 文件一起打包成C AB 文件.CAB 文件被称为Internet 软件发布单位即软件包当用户访问网页时发现他的系统中没有安装该控件或者控件版本较低时浏览器就会自动下载此软件包完成控件的安装和更新.当然要实现此过程还有一个不可缺少的过程就是在使用控件的网页中插入语句<OB JECT cl assi d =clsi d:ocxIDcodebas e ="*.cab#version =*"id =*s tyle ="HEIGHT:*;WIDTH:*"></OBJ EC T>其中codebase 属采集设备PC 机音视频采集卡中转服务器Web 页面嵌入式流媒体播放信号源图3流媒体的播放第20卷第4期69潘星等基于流媒体技术的多媒体教育平台性是用来指定*.cab文件的相对路径.控件的发布还涉及到一个重要的方面就是要对软件包进行数字签名这需要向有关机构购买数字签名证书.目前系统还处于试运行阶段因此尚未购买数字签名证书但在降低IE安全级别的情况下已经可以实现控件的自动下载并安装.2.3服务器的组建一个完善的B/S结构的系统无疑需要强大的Web服务器作为系统的支撑.面对庞大的数据量和大量的访问者Web服务器需要具有大量并发访问服务的能力这就涉及到服务器的负载均衡问题.另外安全问题也是系统所必需考虑的.我们在组建服务器时充分考虑到各方面的因素给出了相应的解决方案即Web服务器与数据库服务器相分离其中数据库服务器又按照不同的功能进行分配即教学课件服务器N1台电影在线服务器N2台中转服务器N3台建立服务器集群并采用负载均衡技术.3系统的运行效果系统现正处于试运行阶段正逢广东外语外贸大学40周年校庆之际我们利用该系统进行了多次会议和晚会的直播取得了很好的效果.课件点播和电影在线也得到了广大师生的热爱并发访问量最高达到300多人次以上.参考文献[1]陈勇,张明涛郑绍辉.视频点播技术与直播技术比较和在远程教学中的应用[J].计算机与应用化学.2002,19(4):490-491.[2]张郑擎,胡源.IPTV业务特点和相关技术[J].现代通信,2005,(4):20-22.[3]王海涛,张学平.流媒体的关键技术及应用[J].数据通信,2005,(5):7-11.[4]钟艳宾,沈宏兴,王经.流媒体技术及其在网络教学中的应用[J].中国有线电视.2004,(18):70-71.。