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基于Web的同步课件制作技术王波【摘要】本文对目前远程教育中的网络课件进行了简要分析，指出了其局限性，并提出同步课件出现的必然性及所具有的优势。同时以实例分析了基于Web的远程教学中的同步课件技术，其中简要介绍了同步课件的多种实现方法，并重点阐述了使用脚本的制作方法。【关键词】同步课件制作Windows MediaWindows Media Tools 一、同步课件出现的必然性及制作的相关知识点1、 引言目前，我国的许多大型网络站点、校园网正在加紧对网络学习系统的建设，网络教学作为现代远程教育的一种重要形式，正显示着强劲的发展态势，开发高质量的网络多媒体课件也已成为发展网络教育的关键。通过对北京101中学教育教学网、清华大学教育教学网、上海交通大学远程教育中心、南京师大附中树人网校、南京师范大学远程教学资源中心等大型网校的调查来看，现有的网络教学课件一般有以下四种形式：(1) 播放型。主要强调音频、视频在教学中的重要作用，通过网络实时地播放录音、录像等著名教师的上课实况或现实生活中难以捕捉的情境等。(2) 浏览型。这种课件对某一课程用超媒体的形式进行了系统性的知识表达，学生自由浏览学习。(3) 演示型。强调对事物的直观表达，一般是通过程序控制动画模拟演示某一实验过程或情境，如电子运动等，并可通过改变程序的参数获得不同的演示效果。(4) 应用型。通过计算机和网络实现某种特定的应用，如网络测试、网络学术研讨会等。由前面的分析可以看出，现有的这些网络课件大部分是以助学、自学的形式出现，功能上、形式上存在一定的局限。但随着流媒体的出现，流媒体技术在校园网中实现的节目点播、电视直播给师生们带来了一种全新感受 ，尤其在远程教学方面正显示着极好的应用前景。远程教学是任何一种师生分离的 ，不能面对面组织的教学。根据现代远程教育的特点，我们把远程教育教学平台分为两大主要的部分，即基于IP视频会议的实时教学系统和基于Web的教学管理一体化系统。基于IP视频会议的实时教学系统主要利用多点视频会议技术和数据会议技术来实现跨地域的实时双向交互授课，使分布在不同地区的学生能在各地的集中教室里同上一堂课；而基于Web的教学管理一体化系统主要利用基于Web的多层C/S技术与流媒体点播技术来实现，学生、教师、管理员能通过Internet/Intranet在任何时间、任何地点进行学习、指导及管理。这两大系统优势互补，与多媒体课件开发平台及相应的底层网络服务平台结合，形成一个完整的远程教育教学平台。从技术上讲 ，基于Web的远程教学系统 ，是要将教师的图像、声音和电子教案传送给学生 ，也可以根据需要将学生的语音或文字回送给教师或其他学生 ，从而模拟出学校教学的授课方式 ；同时还可以利用现有的网络条件建立虚拟的班级 ，加强学生之间的交流。这就需要解决两个基本问题 ：第一 ，电子教案、音频、视频流信息的传送以及它们与数据之间的同步。由于音频、视频信息的带宽比较宽 ，不可能让学生将所有的节目下载到本地计算机上后再播放 ，必须要采用先进网络播放技术来实现边发送边播放。第二 ，要通过BBS、聊天室或语音传送等来及时加强师生或学生之间的交流，实现虚拟班级的效果。这就要通过制作同步课件来解决。同步课件是视频流技术发展的产物，它将教师的电子教案与视音频流同步展示，并辅以交互模块，是远程教学中最能体现出课堂教学面对面教学效果的网络课件。笔者制作了一个同步课件，界面如下：图 1笔者制作的同步课件界面教师 视频教学内容综合控制栏课程知识点 链接在线学员交互区域典型同步课件的界面该课件由视频播放模块（Video）、课程知识点链接模块(Knowledge Point Link)、教学内容演示模块(Presentation Document)、实时交互模块(On-line Discussion)以及综合控制栏组成。如上图，左上窗口播放的是教师授课的视频，当教师讲演到某一个内容时，即视频播放到关键点时，右边框架会出现相应的教学内容，如PowerPoint演示文稿、与教师讲课内容相应的网站、图片等等。学习者可任意选取内容学习（播放），通过左下角的课程知识点链接，视频会跳转到相应关键点，并继续播放。右下角是一个教学用聊天室，用于在线学员实时讨论。通过拖放还可以任意改变两个窗口大小对比，如：幻灯片大视频小，或者视频大幻灯片小。综合控制栏上有一些辅助选项，如“隐藏/显示视频”、“隐藏/显示聊天室”、“课程信息”以及“BBS讨论区”等。学员可以通过综合控制栏来自定义学习界面，视频窗口（Video）、教学内容演示窗口（Presentation Document）、交互区域三项内容均可由用户选择取舍。BBS公告板用于所有学员交互，属于非实时交互。该课件的本质是通过课程知识点链接来控制视频流，用视频流来控制教学内容演示，幻灯片内容与视频完全同步。2、 相关知识点NVP(Network Video Presenter)，即网络视频演示，是基于视频流技术的网络教学的一种形式。同步课件是NVP型课件的一种形式。流媒体文件：流媒体文件是连续的数据流并以数据包的形式传输 ，用户不需等待下载完毕 ，便可一边下载一边播放所要点播的节目。流媒体的格式类型：Internet上使用较多的流媒体格式主要有RealMedia、QuickTime、Windows Media。 Real Networks公司的 Real Media包括流音频技术 Real Audio，流视频技术 Real Video和网络动画技术 Real Flash三类文件 。其中 Real Audio用来传输接近 CD音质的音频数据 ；Real Video用来传输不间断的视频数据 ；Real Flash则是 Real Networks公司的 Real Media公司新近联合推出的一种高压缩比的动画格式。Quick Time是 Apple公司面向专业视频编辑、Web网站创建和 CD- ROM内容制作领域开发的多媒体技术平台。Quick Time几乎支持所有主流的个人计算机平台 ，是数字媒体领域事实上的工业标准 ，是创建 3D动画、实时效果、虚拟现实、A/ V和其他数字流媒体的重要基础 。Microsoft公司的 Windows Media Technologies (简称Windows Media)包括Windows Media Services、Windows Media Tools和Windows Media Plays三部分。它的核心是 ASF(Advanced Stream Format) 。ASF 文件.asf 文件是经调整以适应网络的可用带宽的流式多媒体文件。您可以从多种源创建 .asf 文件，包括.mov 或 .avi 文件，bmp、.dib、.rle、.jpg 或 .gif 格式的任何图像，.wav 或 .mp3 文件，PowerPoint 演示文稿以及实况音频和视频。Windows Media Technologies/ Windows Media 技术简介Windows Media Technologies包含 Windows Media 服务、Windows Media 工具以及 Windows Media Player。Windows Media 工具创建 ASF 内容，这些内容可以为使用 Windows Media 服务的客户端计算机服务，并由 Windows Media Player 进行播放。 Windows Media Services / Windows Media 服务 Windows Media 服务器组件的另一个术语，用于向客户端计算机多播和单播实况音频、视频演出及存储的文件。既包含 Windows Media 组件服务（运行于 Windows Media 服务器上），又包含 Windows Media 管理器（用于管理这些服务）。它可以安装在Windows NT 4.0以上环境中，并已经集成在Windows 2000 Server Family中（Windows 2000 Server、Windows 2000 Advanced Server、Windows 2000 Datacenter Server）。前不久，焕然一新的流媒体管理系统Windows Media Services 9.0发布。 Windows Media Player 是在计算机和 Internet 上播放和管理多媒体的中心。Windows Media Player 为您的操作系统提供前所未有的多媒体选项。这就好象把收音机、电影院、CD 播放机和信息数据库等都装入了一个应用程序中。使用 Windows Media Player，可以收听世界范围内的广播电台、播放和复制您的 CD、寻找 Internet 上提供的电影、以及创建您计算机上所有媒体的自定义列表。windows media player 8:最新的媒体播放器，这个版本比起windows media player 7.1来说在各方面都有改善，但只能在win2000下安装。 Windows Media Tools / Windows Media 工具 一套用来为 Windows Media 服务创建 ASF 内容的工具。这些工具包含 Windows Media 编码器、Windows Media Author 和 Windows Media ASF 索引程序；转换实用工具 VidtoASF 和 WavtoASF；以及文件工具 ASFcheck 和 ASFchop。 (1) Windows Media ASF Indexer / Windows Media ASF 索引程序 基于 Windows 的实用工具，用于删除存储在 Windows Media 编码器中的 ASF 流的一部分。还可以使用 Windows Media ASF 索引程序编辑属性、标记和脚本命令。 (2) Windows Media Author创建并测试描述性的音频的图形界面工具。该工具用于合并及同步音频和图象文件。使用该工具，作者可以管理对象的声音、图象和 URL，以便它们在播放过程中在正确的时间显示。该工具使用了 Digital Renaissance, Inc. 的技术。 (3) Windows Media Encoder / Windows Media 编码器 Windows Media 技术的一个功能，用来创建实况 ASF 流。Windows Media 编码器将实况音频和视频内容转换成 ASF 流并将其通过某个端口进行分发。Windows Media 编码器还可以将 ASF 流保存为 .asf 文件。Windows Media 编码器可以通过 MSBD 协议或 HTTP 来分发 ASF 流。目前，Windows MediaXP(即windows media 8.0)，已经发布了，是随着Microsoft的WindowsXP一起打包发售的，Microsoft并没有发布独立的Windows Media8.0 Windows Media中流媒体的传输方式： On-Demand / 点播 用来描述存储的媒体内容可以在 Windows Media 服务系统中作为流使用。Windows Media 服务既可将发布点存储的内容汇集成流式文件，又可以使用 Windows Media 编码器处理实况的内容。 Broadcast / 广播 描述客户端接收流的经历。广播流可以被多播或单播。在广播连接中，客户端是被动的，并不能控制流启动或结束的时间。相反，在点播连接中，客户端是主动的，并可以控制流的启动或结束时间。 Unicast / 单播 客户端/服务器连接，客户端从服务器接收一个存储内容的点播流，或接收实况内容的广播。其他客户端无法访问该流。相反，单个多播流可以同时用于多个客户端。 Multicast / 多播 一对多连接，这里多个客户端都可以从服务器接收相同的流。要接收多播，客户端必须能够访问启用多播的网络。相反，单播是一对一连接，一个客户端从服务器接收截然不同的流。 理解单播Windows Media 服务使用术语“点播”和“广播”以描述客户端/服务器关系。点播流提供给用户主动的方式以控制播放，而广播流用户是被动的。当描述客户如何从 Windows Media 服务器接收数据包时，Windows Media 服务使用术语“单播”和“多播”。二、 同步课件的实现过程同步课件有多种实现方法： 基于IP视频会议的实时教学系统中同步课件的实现。在授课过程中，把主教室的教师授课和教学内容视音频接入视频直播系统，视频直播系统通过压缩采集卡实时地压缩教学现场的音视频，同时将它与教师上课辅助教学使用的电子教案集成，引入严格的时间同步关系，并对外提供直播服务，学生可以在远程通过网络连接到直播服务器上收看上课现场。 基于Web的同步课件的实现方法目前有三种。(1) 直接通过免费软件Microsoft Producer实现，它能很容易地采集、同步视音频、幻灯片、图片以生成生动的多媒体同步课件。由于它是免费软件再加上它的多功能性和“傻瓜式”的操作特色，被广泛应用于企业培训、销售以及远程教学领域。(2) 使用软件手动添加视频流的标记（Marker）和脚本（Script）,并在网页中加入视频播放的ActiveX 控件，同时使用Html(也可使用脚本语言)调用标记（Marker）。本文呈现的实例则是阐述这种方法的实现过程。虽然实现起来要比Microsoft Producer繁琐，但弹性和机动性较大，用户可以根据自身使用意图调整。(3) 使用同步课件开发解决方案，这一类方案费用较高，如Ixjet Network Video Presenter和复旦光华的同步课件制作系统以及中华课件快手等。复旦光华网上学校系统V3.0是一套基于互连网的、开放式的教育平台。同步媒体课件制作工具是系统的其中一个组成部分，具有实时采集和发布的功能，制作端和服务器端合二为一。 中华课件快手在具有windows media producer的优点外，还集成了“课件剪辑系统”、 “批量转换助手”，能把AVI、MPEG等文件批量的转换成ASF文件，对ASF流媒体进行后期剪辑。下面具体介绍笔者制作的（如图一）基于Web的同步课件实现方法：开发环境：1、 系统平台：Windows NT 4.0或更高版本2、 网页制作工具：Frontpage、Dreamweaver等或直接使用Html标记。3、 流媒体制作工具：微软公司的流媒体制作软件Windows Media Tools中的相应软件。4、 发布和管理工具：Windows Media Server开发过程可分成五大步：（为方便起见，笔者将所有的文件都保存到同一目录下，采用相对路径调用）1. 将录制好的视频输入计算机，通过Windows Media Encoder转换成ASF文件。或将已有的Avi文件、Mov文件通过VidtoASF转换成ASF文件。图 22. 根据视频流制作教师讲课的演示文稿,或向教师索取，并将它保存成png序列。经过笔者试验，Powerpoint没有导出Web页序列的功能，只能手动将一张一张幻灯片保存成Web页，而且占用很大空间。而导出成Gif或Png格式，只能是Powerpoint默认的720*540的大小。这样的图片在图七所示的同步课件界面中，会出现像素叠加的现象，效果不好。笔者就先将其用Acesee调整大小，调整后再用网页调用图片，设置图片的Width为100%，代码如下。这样，当我们改变同步课件页面框架大小的时候，就不会出现变形。在这里不进行赘述，但要注意以下两点：根据编制好的教师讲课视频的时间顺序，必需重新编辑相应 Powerpoint 片。(1) 原 Powerpoint 片的许多控制肯定是人为的（如：按任意键前进），这时，所有的人为控制都要转换为时间控制，具体的控制时间是以教师讲课视频的时间为准。(2) 课件中与教师视频相链接的 Powerpoint 片不应再包含声音和视频。若这时的 Powerpoint 片中还包含声音，它将与教师讲课声音冲突。若这段教学内容要求学生看一个视频录像或动画，显然通过视频窗口来播放是最佳选择。所以，要把原来上课使用的 Powerpoint 片中声音和视频去掉并改编到教师视频窗口。3. 使用Windows Media Tools中的Windows Media Advanced Script Indexer工具，以时间为基准，结合演示文稿，给视频流加上关键点（Marker）和脚本(Script)。并可给视频流输入说明性文字。图 3(1) 软件介绍：Advanced Script Indexer是Windows MediaTools提供的管理工具之一。ASFAdvanced Script Indexer的工作界面如图3所示。利用Indexer可以对ASF文件进行编辑管理，比如给ASF流增加有关流的名称(Title)、描述(Description)、作者（Author）、版权（Copyright）、速率（Rating）等信息，这些信息在ASF流播放时会显示在播放器的信息窗口之中。ASF Advanced Script Indexer一个非常重要的功能是在ASF流中添加标记（Marker）和脚本（Script）。标记（Marker）： 标记（Marker）的主要用途是便于在ASF流中快速搜索与定位。通过标记浏览器可以快速地跳转到指定的位置。 脚本（Script）：如果在ASF流中添加了多个Script，Script的类型为URL，这就是说在用播放器播放该ASF文件时，当播放位置到达了Script所指定的时刻时，由于Script的类型是URL，那么播放器会自动地启动Internet的浏览器并连接到指定的URL。如果URL的值为http：//&contents，那么播放器会自动打开浏览器并连接到http：//。如果播放器嵌入在HTML页面之中，并且该页面有帧结构，那么&Contents指定了要在什么帧里面打开Script指定的HTML页。当然Script命令的类型除了URL之外，还有TEXT，FILENAME，EVENT，OPENEVENT等，功能如下表所示。脚本类型功能URL播放器将指定的 URL 发送到浏览器，供用户播放。如果使用内置的播放器控件，您可以使用 &Framename 语法在 URL 中添加特定的帧引用。FILENAM指向要播放的其他文件的 URL。 TEXT在媒体播放器字幕区域显示的文本字符串。该类型支持标准的 HTML 格式，因此文本可以使用您希望的格式。一个使用示例就是关闭的字幕。EVENT即将发生的事件的名称。EVENT 类型支持根据需要自定义的设置。特定事件的代码必须在流的 .asx 文件中予以定义，以便播放器执行特定事件。一个使用示例就是插入广告。OPENEVENT该脚本先于实际的 EVENT。OPENEVENT 允许播放器预先缓冲内容，以便当事件发生时，流转换之间没有间断的感觉。 (2) 具体操作：打开并播放视频，在播放到一定的时间点时，在Marker Time 处右击，在快捷菜单中选择Add，如图4图4在出现的New Marker Properties 对话框中键入Name如“1”，点击确定。如图5图5添加Script的方法同上。选择Type为“URL”，并在Parameter框中输入文件名，如幻灯片导出后的一张图片“1.Gif”及“&”和框架名称，如“Main”。图6给视频流输入说明信息：图 7保存文件，这一步可能需要较长的等待。4. 网页框架制作，将视频流通过ActiveX控件（或直接在脚本上加上Object语句）链接到框架上。并在框架中加入章节链接，通过Object对象的Curentmarker参数将其视频对象的相应Marker，来实现Marker对视频流的控制。(1) 网页框架制作。笔者制作的课件的框架代码如下，其中主框架即显示幻灯片的框架，笔者把它命名为“Main”，这会在给视频流加入脚本（Script）中用到，如图6：人工智能及其应用 同步课件的制作 (2) 嵌入 Windows Media Player ActiveX 控件将 Microsoft Windows Media Player ActiveX 控件嵌入到一个 Web 页或支持 ActiveX 的其他应用程序容器中，这样 Windows Media Player 就不会作为一个单独的应用程序启动。网页在浏览器中显示之后，会接着播放您在“控件属性”中指定的内容流。这使您能更好地控制用户如何接收发送的内容，也是一个提供 Windows Media Player 给那些未在计算机上安装它的用户的方便易行的办法。当用户访问嵌入控件的页时，会出现一个标识控件发布者的证书。该证书提示用户或者同意下载控件，或者继续显示页而不下载控件。如果没有安装控件，将不会传送内容。可以通过 HTML 标记设置控件的属性，以定义打开哪个 .asf 文件、发布点或广播站，以及如何播放。如何设置属性决定了 Windows Media Player 如何工作。“Filename”参数标识播放的 .asf 文件。如果您准备从 Windows Media Player “文件”菜单上的“打开”选项播放 .asf 文件，请将这个参数的值设置为一个 URL。以Frontpage为例，选择菜单“插入”“高级”“ActiveX控件”，并在出现的对话框中选择Windows Media Player.如图。图8图9这样，在Html标记中就会自动加入Object对象。在这段代码中，最关键的就是“Id”参数，我们可对其进行修改,这在调用Marker时将会用到。其中的大部分参数我们可采用默认，如下所示，Showcontrols指显示控制条；Showstatusbar指显示状态条；Autostart指自动开始播放。但要在Filename参数下设定Value为ASF文件的路径。 当然我们也可以通过直接在Body中添加上述代码的方式来加入ASF文件。 为了实现视频窗口缩放随网页窗口缩放的效果，我们在 中设定视频流所在框架Cols=80%,*这样的比例，而不要固定大小，同样要在中设定Width=100% Height=60%这样的比例形式。(3) 实现Marker对视频流的控制：在其中的一个课程知识点中输入如下代码，其中Onclick参数为重要内容，Player是上面我们添加的Object中的Id参数值，Currentmarker（当前的Marker）为它的一个属性值，我们要按照当初在Advanced Script Indexer中添加的Marker名称，按相对应的时间，对它进行附值。如，笔者所做课件中“内容提要”对应的Marker应为“2”，笔者就设Currentmarker=2： 内容提要 设定其它章节对应的Marker。5. 在网页中加入交互模块，如聊天室,可用ASP自行制作，也可申请得到，并将其链接到相应框架中。到此，同步课件已制作完成。6. 通过Windows Media Server建立发布点，发布、管理课件。创建单播发布点发布(具体请参阅Windows Media Server的发布帮助)(1) 打开管理工具中的Windows Media Server，在菜单框中点击“配置服务器”中的“单播发布点”，会出现“单播发布点”页。 (2) 选择“使用向导创建新的点播单播发布点”复选框，单击“点播”，然后单击“新建”。 (3) 会出现“配置和发布单播点播流快速启动向导”。(4) 在“选择一个发布点”屏幕中，选择“创建一个发布点”。 (5) 在“创建一个新的发布点”屏幕中，在“别名”框中为新的点播单播发布点键入别名。在“路径”框中，键入在本地磁盘或单独的计算机上到点播单播发布点目录的路径。 (6) 在查找目标 .asf 文件屏幕，输入到要发布的的路径。指定该 .asf 文件的名称和扩展名。 (7) 在“选择发布方法”屏，选择想要的发布协议。然后选择 Microsoft Windows Media Player 用来访问点播单播的发布选项。 (8) 在“准备发布”屏幕中，复查已选择的选项列表。如果要编辑它们，请单击“返回”一次或多次以返回到适当的点播单播发布点信息。 (9) 如果不准备在电子邮件消息中向用户发送 .asx 文件，请将它保存到一个可访问的目录。将所选发布方法创建的所有 .htm 文件保存到用户可以直接或通过 Web 服务器访问的目录中。 注意在“完成发布”屏幕中，可以测试来自点播单播发布点的流。单击“测试 URL”、“测试 .asx”、“测试 .htm W/”或“测试 .Htm W/” 以开始在 Windows Media Player 中传递点播单播发布点的流式化内容。 图10三、展望网络教学中的流媒体技术 以上是我们基于Web的流技术应用的一个例子。Internet的发展，决定了流市场广阔的发展前景。流媒体技术及其相关产品将广泛应Windows Media用于远程教学、视频点播、广播或直播等。Windows Media稳定性较高，能适应不同带宽的用户，对于校园网内的应用环境比较适合，不需