（教育技术学专业论文）基于web的教育视频点播系统研究.pdf

基于w e b 的教育视频点播系统研究 摘要 良好的网络学习环境的构建是实施数字化教育、远程教育、网络教育的基础条件，多媒 体教学资源库的建设是构建网络学习环境的重要环节，而视频资源又是多媒体教学资源重要 组成部分，因此如何充分、便利的使用这部分资源成为网络学习环境构建中的一个重要课题。 视频点播系统是目前应用较为广泛的一个解决方式，如何设计和构建一个具有稳定良好 的性能、友好的用户操作界面、便捷的操作方式、优化的检索方式等特性的教育视频点播系 统是本论文主要探讨的问题。 从视频点播系统的应用现状和用户需求出发，笔者认为：视频点播系统应该更加智能化， 人性化，以适应教师和学生的需求。如：应该提供基于关键字对视频名称、视频片段的检索， 视频片段的索引，视频的分学段、分科目的分类，以及对各用户的个性化信息的保存等功能。 本文较为系统完整地研究了构建一个基于w e b 的教育视频点播系统所面临的分析、设 计、实施策略选择等方面的问题。文章共分为四部分：第一部分( 前言) 首先对研究课题进 行了界定，介绍了该课题的基本情况。第二部分( 第一章，第二章) 主要介绍了视频点播系 统( v o d ) ，教育视频点播系统( e v o d ) 的相关基本概念，一般原理，主要功能和运用现 状，以及教育视频点播系统的相关理论；第三部分( 第三章，第四章，第五章) ，从教育视 频点播系统的需求分析出发，提出了系统设计的总思想、目标、功能要求及完善方法。介绍 了视频点播系统的结构设计，界面设计、视频同步设计及数据库设计等，提出了基于w e b 的教育视频点播系统的实施方案。并展示了笔者设计的一个基于w e b 的教育视频点播系统， 提供了系统的界面及相关的设计代码。第四部分( 第六章) 对课题进行了总结和展望，分析 了系统的运用领域及其未解决的问题。 关键词：网络学习环境；视频点播系统( v o d ) ；教育视频点播系统( e v o d ) ；w e b i 沁s e a r c ho naw b b b a s e de d u c a t i o n a l v i d e o - - o n - d e m a n ds y s t e m a b s t r a c t aw e l l f o r m e dn e t w o r ke n v i r o n m e n tc a l lp r o v i d eaf o u n d a t i o nf o rt h ed i z i t a l e d u c a t i o n ，l o n g - d i s t a n c ee d u c a t i o n ，a n dn e t w o r ke d u c a t i o n m l l l t i - m e d i at e a c h i n g r e s o u r c e sd a t a b a s ei sa ni m p o r t a n tp a r to ft h en e t w o r k 1 e a r n i n ge n v i r o n m e n t a n dt h e v i d e or e s o u r c e sa r ea ni m p o r t a n tp a r to ft h em n l t i - m e d i at e a c h i n gr e s o u r c e s oh o wt o u s et h i sp a r to fr e s o u r c es u f f i c i e n t l ya n de x p e d i e n t l yi sas i g n i f i c a n tp r o b l e m v i d e o o n d e m a n ds v s t e mi sas o l u t i o n 也a ti sw i d e l yu s e d h o wt od e s i g na n d b u i l da e d u c a t i o n a lv i d e o o n d e m a n ds y s t e mw h i c hh a sas t a b l ea n dg o o df u n c t i o n f r i e n d l yc u s t o m e ro p e r a t i o ni n t e r f a c e c o n v e n i e n to p e r a t i o nm e t h o d a n de x c e l l e n tw a y o ft h es e a r c hi st h em a i ns u b i e c tt h ea r t i c l em a i n l yd l s c u s s e d b a s e do nt h ep r e s e n ta p p l i e dc o n d l t i o no ft h es v s t e ma n dt h en e e do ft h e c u s t o m e r s ，t h ea r t i c l ec o n s i d e r e dt h a tv i d e o o n d e m a n ds y s t e ms h o u l db em o r e i n t e l l e c t i v ea n dh u m a n i z e dt oa d a p tt ot h en e e do ft h ec u s t o m e r sb e r e r a n d 也e s y s t e ms h o u l dp r o v i d et h ec u s t o m e r sf o rt h ef u n c t i o no fs e a r c h i n gf o rt h ev i d e oo r v i d e os e g m e n tb yk e y w o r d s ，t h ei n d e xo ft h ev i d e o ，a n d 也ee l a s s i f i c a t i o no ft h ev i d e o b yg r a d eo rs u b j e c t t h i sa r t i c l ec o m p l e t e l ym a d et h er e s e a r c ht ot h ea n a l y s i s t h ed e s i g na n dt h es t r a t e g y o ft h ei m p l e m e n tt h a tt h ea u t h o rw o u l df a c ew h e nc o n s t r u c t i n gt h ew e b - b a s e de v o d t 1 l ea r t i c l eh a sf o u rp a r t s ：t h ef i r s tp a r t ( f o r e w o r d ) p r e c e d e dt h ed e f i n i t i o nt ot h e i n v e s t i g a t i v et o p i c a n di n 廿o d u c e dt h em a i nc i r c u m s t a n c eo ft h et o p i c t l l es e c o n dp a r t ( c h a p t e r1 ，c h a p t e r2 ) i n t r o d u c e dt h ec o n c e p t s ，p r i n c i p l e s ，m a i nf u n c t i o na n dp r e s e n t u s a g ec o n d i t i o no ft h ev o da n de v o ds y s t e m a n dt h i sp a r ta l s oi n t r o d u c e dt h e r e l a t e dt h e o r i e so ft h ee v o d 1 1 1 et h i r dp a n ( c h a p t e r3 ，c h a p t e r4 ，c h a p t e r5 ) c a r r i e do n t h ed e m a n d i n ga n a l y s i s ，p u tf o r w a r dt h et o t a li d e a ，t a r g e t ，f u n c t i o no ft h ed e s i g na n d t h ec o n s u m m a t i n gm e t h o d ，i n t r o d u c e dt h es t r u c t u r ed e s i g n ，i n t e r f a c ed e s i g n ，i o g i c p r o c e s s i n gd e s i g n ，s y n c h r o n o u sd e s i g na n dd a t a b a s ed e s i g no nt h ev o ds y s t e m ，a n d t h e np u tf o r w a r dt h ep r o j e c to ft h ew e b b a s e de v o ds y s t e mb u i l d i n g a tl a s t ，t h i s p a r td i s p l a y e da ne v o ds y s t e md e s i g n e db yt h ea u t h o r , a n dp r o v i d e sp a n so ft h e c o d e sa n di n t e r r a c ep i c t u r e s t h ef o u r t hp a r t ( c h a p t e r6 1c a r r i e do nt h es u m m a r ya n d o u t l o o k st o 也et o p i c ，a n da n a l y z e dt h ea p 两i e dr e a l mo ft h es y s t e ma n dt h ep r o b l e m t h a tj td i d n tr e s o l v e k e y w o r d s ： n e t w o r k s t u d ye n v i r o n m e n t ； v i d e o o n d e m a n d s y s t e m( v o d ) ； e d u c a t i o n a lv i d e o - - o n d e m a n ds y s t e m ( e v o d ) ；w e b 果。 学位论文独创性声明 本人郑重声明： 1 、坚持以“求实、创新”的科学精神从事研究工作。 2 、本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成 3 、本论文中除引文外，所有实验、数据和有关材料均是真实的。 4 、本论文中除引文和致谢的内容外，不包含其他人或其它机构已 经发表或撰写过的研究成果。 5 、其他同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表示了 谢意。 作者签名： 蔓丛 日期：朋。譬 学位论文使用授权声明 本人完全了解南京师范大学有关保留、使用学位论文的规定，学 校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子 版和纸质版；有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文 进入学校图书馆被查阅；有权将学位论文的内容编入有关数据库进行 检索；有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解 密后适用本规定。 作者签名： 日 期： 休新奄 护，譬 前言 一、闯题的提出 多媒体可以把过去单独使用的视频、音频、图像、文字等各种媒体形式集成起来，统一 用计算机控制，给学习者以视觉、听觉、触觉等多种感官的刺激，从而能够取得比单一媒体 更显著的接受效果。w e b 作为超媒体服务的提供者可以用来开展各种形式的多媒体应用， 视频点播系统就是其中之一。 、 视频点播系统( v i d e o o n - d e m a n d ，简称v o d ) 也称为交互式视频点播系统，即由用户 根据自身需求自主选择视频节目的交互式系统。视频点播系统的出现可以说是一种革命性的 突破，它的产生源于人们对广播电视节目的更高要求。视频点播系统是多媒体技术和网络技 术相结合的产物，这种新兴的传媒方式结合了视频压缩、多媒体传输、计算机与网络通讯等 多种技术，是多领域技术交叉融合的产物。它利用网络和视频技术的优势，集动态影视图像、 静态图片、声音、文字等多种格式的资源为一体，为用户提供高质量的实时、交互和按需点 播的服务，彻底改变了过去收看节目的被动方式。可以说，视频点播的出现改变了我们学习 和生活的方式，影响着我们的未来。 教育领域是视频点播系统能最大限度地发挥优势、影响最为深远的重要应用领域之一， 应用于教育领域的视频点播系统称为教育视频点播系统( e d u c a t i o n a lv i d e o o n d e m a n d ，简 称e v o d ) 。教育视频点播系统最基本、最核心的应用形式为视频点播教学。视频点播教学 即将不同格式的与教学内容相关的资源文件存放在数字化教学资源库中，教师和学生可以利 用任意与网络相连的计算机访问视频点播服务器，在任何时间调用点播服务器中感兴趣的资 源进行教学或自主学习。随着教育视频点播系统的广泛应用，用户也对其在集成化、智能化、 人性化等方面提出了更高的要求，但目前存在的教育视频点播系统的方案或产品中还不能完 全满足用户的需求。 二、研究现状 专家预测，未来4 年基于互联网的视频服务将显著增长，到2 0 0 8 年年底，全球互联网 视频服务用户将超过1 5 0 0 万。1 9 9 5 年以来，随着我国“中国教育和科研计算机网”( 简称 c e r n e t ) 建设的全面启动，教育网的建设也得到了广泛的的发展，全国各地的高校均开始 建设自己的校园网。截至2 0 0 3 年1 2 月，c e r n e t 主干网传输速率达到2 5 g b p s ；地区网传 输速率达到1 5 5 m b p s ，覆盖了全国3 1 个省市近2 0 0 多座城市，自有光纤2 0 0 0 0 多公里，独 立的国际出口带宽超过8 0 0 m 。另有许多高校通过其他方式连接i n t e m e t ，在各个高校也都在 实施相关课程上网的项目，基于网络的教育正如火如荼的展开，教育视频点播系统在教育领 域也得到了广泛的应用。 教育视频点播系统是具有广阔应用领域和良好的发展前景的研究课题，关于教育视频点 播系统的研究很多，相关的产品也比较的繁杂。本文选取以下几种产品，以便对国内外该课 题的研究状况进行说明： 1 国内： 国内的教育视频点播系统的构建方案通常是由一些软件公司提出的。许多已经形成产品 并投入使用，有些还是处于方案的前开发阶段。这些系统一般能够实现基于关键字对视频名 称的检索，提供了对资源的分类。 ( 1 ) 公司开发方案： 浪潮中小学视频点播解决方案：提供基于关键字对视频名称的检索，不提供视频的 定位检索。 ( 2 ) 公司开发，学校已在使用： 美萍v o d 视频点播系统：能够基于关键字对视频名称进行检索，不提供对视频文件 的定位检索。提供调整视频的分类及二级分类的接口。 使用单位：江苏省实验小学昆山市城北中心校 e v o d 教育视频点播系统( 上海教育软件发展总公司版权所有上海电达信息技术有 限公司维护制作) ：在系统的主界面提供了视频的分类列表，能够实现基于关键字对 ， 视频名称进行检索，提供了对视频内容的索引，但只有在播放时才可以看到索引信 息，无法对视频内容检索。 使用单位；华东政法学院、上海交通大学、上海电视大学、广东电大等。 v i e w g o o d 视频点播系统( 远古科技开发) ：对视频文件提供分类，并有二级分类 接口：不提供对视频文件或视频内容的检索，无视频索引：使用自己开发的播放器， 需要d i r e c t 8 0 以上的软件配置。 使用单位：江苏省太仓市实验小学红领巾电视台、青岛大学、上海交大、江苏大学、 北京印刷学院等 2 国外： 视频点播是国外发展较快的一个领域，研究亦较为成熟，且研究的理论成果及产品都很 丰富，但由于成品的价格较高，技术成份的保密。以及语言的兼容性等问题，在国内教育领 域应用的案例较少。深圳职业技术学院使用了c i s c o 视频点播系统，由于该校视频点播不对 外开放，故无法查看具体的功能界面。c i s c o 口厂r v 解决方案对其的描述为：采用r t p ( 实时 传输协议) ，r t c p ( 实时传输控制协议) ，r s v p ( 资、源预留协议) ，m 皿t r c a s t ( 组播协议) ，以 软件为核心，在现有的计算机网络上，实现了视频节目的广播、点播等功能。 三、研究内容 本文将分析视频点播系统的一般原理，介绍视频点播系统在教育领域应用的方式及教育 视频点播系统的应用前景，研究教育视频点播系统的原理、功能，并从“基于w e b ”及“教 育”两点特殊性，对“基于w e b 的教育视频点播系统”的设计所涉及的角色分析、功能分 2 析、结构分析、数据库设计、界面设计等内容进行详细的介绍。本文的研究主要分为以下几 个部分的内容： 审视频点播系统的基本理论 夺 分角色的用户需求分析和功能分析 系统的结构设计、数据库设计、界面设计、同步设计等 夺资源的存储和预处理 夺系统的实施策略 四、研究方法 在本课题的研究过程中，主要采用的研究方法有文献法、案例分析泫和实践研究法 三种。 1 、文献资科法 在本课题的研究过程中，笔者通过网络资料和图书文献等多种途径查阅和积累了关于 本课题的大量相关资料，并通过对资料的整理分析，了解了国内外关于本课题的研究现 状，并证明了研究的必要性和可行性。 2 、案例分析法 笔者通过网络调查了许多已经投入应用的视频点播系统及一些系统开发方案，为课 题提供了经验参考。并在分析现有视频点播系统的优点和不足之处的基础上，提出了基 于w e b 的教育视频点播系统的设计方案和实旌策略，并构建了系统的原型。 3 、实践研究法 在对系统进行分析、设计的过程中，蒋随时运行、调试，修正其不是之处，并尝试以不 同的方式，比较后选取最合适的一种，以减少代码的冗余，节省网络带宽，“以最小的代价 得到最好的效果”。 五、研究成果展现形式 本研究的成果分成两个部分，一部分在理论方面以本论文的形式展现，介绍笔者所研究 的本课题的相关理论，并在现有研究成果的基础上提出自己的观点；另一部分以j s p 页面的 方式，结合数据库，x m ls m i l 等技术构建一个基于w e b 的教育视频点播系统原型。 六、本文组织结构 本文根据课题的设计思路，从设计思想到具体的代码实现共分为六章： 第一章首先对研究课题进行了界定，介绍了视频点播系统( v o d ) 相关的基本概念、 原理、起源、发展、特征、构成、应用领域及发展前景等等。提出了教育视频点播系统对教 育的支持，及教育视频点播系统的应用方式等。 第二章介绍了教育视频点播系统的相关理论基础和技术基础。说明了教育视频点播系统 的设计与构建所依据的教育理论及实施的技术路线。 第三章依据前面对教育视频点播系统运用现状的分析，提出系统建设的总思想、目标， 功能要求及完善方法，依据教师用户和学生用户角色的不同，分别进行了需求分析：从视频 点播系统的功能的分析、角色分析、结构设计，界面设计、数据库设计5 个方面进行了详细 的介绍，提出了教育视频点播系统的设计方案： 第四章在第三章设计分析的基础上，对基于w e b 的教育视频点播系统在技术上如何实 现进行了详细的说明。对相关功能进行了一一的实现。 第五章介绍了笔者设计的一个基于w e b 的教育视频点播系统，提供了部分的设计代码， 并展示了系统的部分界面。 第六章对论文进行了总结，提出了研究的未完成之处，并对研究的前景进行了展望。 d 第一章视频点播系统简介 视频点播系统是视频流媒体产品之一。目前整个视频流媒体市场人致包涵的产品有视频 点播、m p e 9 4 芯片j 视频直播、流媒体服务器、机顶盒等1 。根据流媒体世界网站2 0 0 3 年的 数据统计，各种产品的市场占有的比例以图表表示如f ： 2 圈1 1 流媒体市场分析数据囤 其中视频点播系统占据了整个流媒体市场的1 8 ，远远超过了居于第二的m p e 9 4 芯片 1 4 和第三的视频直播、流媒体服务1 0 。从这些数据可以看出，目前市场需求最大的视 频流媒体产品是视频点播系统。 视频点播的本质是信息的使用者根据自己的需求，主动性极高的去获取各种多媒体信息 3 。与传统的获得多媒体信息的方式相比，它创造性的将接受信息的主动性和选择性归于信 息的使用者。从某种意义上说，这是信息的接受者根据自身需要进行自我完善和自我发展的 方式。 1 。1 视频点播系统的起源及其发展阶段 1 9 8 6 年，美国南贝尔公司于开始进行视频点播( v o d ) 的实验工作。大西洋贝尔公司在美 国政府的资助下，于1 9 9 3 年在电话线上实施电视视频拨号音的实验工作，1 9 9 4 年1 2 月1 4 1 流媒体世界( h tc p ：w w 轧1 i t l l n e i t c o m ) 2 本田根据流媒体世界( h t t p ：口坩1 i 岫e i t c o l l l ) 的统计数据所绘制 3 浪潮电子视频点播解决方案， e m o l ，h t t p ：w 哪e n e r g i e r c o m s o l u t i o n 2 0 0 4 0 13 0 0 6 a s p ? i d 2 1 8 日在美国召开了t i m ew a r n e r 全业务网( f u l ls e r v i c en e t w o r k ) 新闻发布会，视频点播的诞 生日就被定为这一天4 。由此，视频点播系统进入了全面发展的阶段。 目前，全世界已有几十个国家提供视频点播的服务，我国于1 9 9 6 年开展了这方面的试 验工作，如今己进入应用领域，特别是小型视频点播系统得到迅速发展，用于教学活动、公 司培训、娱乐场所以及军事训练的视频点播系统已得到了广泛的推广。可以说，视频点播系 统是未来多媒体信息获取的主流方式和必然趋势。 视频点播系统最早应用于电信领域，而后运用到教育、金融、地产等行业，它的发展可 以分为三个阶段： 第一代的视频点播系统是半自动”的。系统控制中心根据用户的需求将相应的视频影片 的v c d 或磁带等放到对应的主机上，用户即可以在本机对该视频进行播放、停止、快进、快 退等操作。由于要借助手工操作，这个时期的系统稳定性差，且当多个用户点播同一节目时， 排队等待时间较长。 第二代的视频点播系统是将所有文件存放在服务器硬盘中，客户终端通过局域网将点播 请求上传至服务器，由服务器进行相应的操作。这个时期的系统未对视频文件进行充分优化， 且客户端需专用视频压缩卡及专用程序，难以支持大规模的并发点播，维护量大，不适于在 小区或城域级环境中应用。 第三代的视频点播系统是目前最先进的，其基于w e b 平台进行设计，可与i n t e r n e t 接 入平滑地结合在一起；客户端采用浏览器方式进行点播，基本无需维护；可对大规模的并发 点播请求进行分布式处理，使其能适应大型住宅小区及城域级的应用环境。 1 2 视频点播系统的特征 视频点播系统作为一种能够体现信息使用者主动性和选择性的系统，主要有以下几个特 征： 1 视频信息获取的主动性和可控性 长期以来，广播电视系统都是单向传播的，用户只能被动地按照电视台的节目播出时间 收看节目。而在视频点播系统中，用户可以根据自己的需求随时选择自己喜爱的节目，并对 点播节目的开始、结束、暂停、快进、快退、定格和慢放等进行控制，交互性很强。 2 信息流向的不对称性 对于大多数双向通信系统来说，信息通路两个方向上的信息流量是对称的，系统要为通 信的双方提供同等的通信能力。而视频点播采用不对称的双向传输网络将信息提供者与信息 的用户连接起来，用户信息通过窄带的上行信道传到信息中心，而由信息中心到用户的下行 。郭飞飞王荣泰等，多媒体网络教学信息系统，教育技术研究，【j o l 】 h t t p ：t 2 1 8 2 2 0 2 7 l u n w e n d i a l l z i b a n 2 0 0 0 0 2 20 7 h t m 5 智能小区v o d 系统应用， e b o l ，h t t p ：v * w c v l s i o n c o i i lc n c n e j o y s c o p e h t m l 6 信道则是具有视频音频传输能力的宽带信道。这是种非对称双工形式的多媒体通信技术 与多媒体信息检索业务的特点是一致的。 3 点播的信息内容和点播时间的集中性 对于视频点播系统的广大用户，他们对信息内容的关注点在某段时间内是相对一致的， 因此点播的信息内容往往集中在信息中的很小一部分，同时用户点播信息的时间分布也是比 较集中的，这也是造成信息流量突增的两个原因。 4 信息发送和重现的实时性及对同步的要求高 视频点播系统的信息发送以及重现的实时性与同步要求均较其它多媒体信息提供方式 高，特别是对视频音频信息的点播必须保证视频媒体与音频媒体内部的自同步以及媒体间的 同步，这对系统的信息提供的实时性提出了更高的要求6 。 5 视频信息的并发使用 使用视频点播系统的多个用户有可能点播相同的节目内容，但系统须保证用户之间互不 影响，某个视频可以多人同时收看，且可以各自通过本机对节目的播放进度进行控制。 1 3 视频点播系统的构成 视频点播系统运行的基本过程为：用户通过h n t e r n e t 或i n t r a n e t 对视频点播系统的网络 服务器发出检索资源的请求。网络服务器接收到用户的相关请求信息后，向数据库服务器发 出查询的请求，并得到检索结果。随后网络服务器将关于该资料的信息传送到w e b 浏览器， 呈现给用户。如果用户要求播放该资源，则由w e b 浏览器向视频服务器发出请求，视频服 务器获得请求后，传送一个包含了该资源通信地址的信息到用户端，实现了视频播放的过程。 整个运行过程中，系统经过视频服务器、w e b 服务器、用户终端、传输网络、视频数据库、 视频点播软件六大部分。整个系统的运作过程及其系统结构如图所示： 刘达，龚建荣，视频点播关键技术厦发展策略， e b o l h t t p ：w w w c w w n e t c n t e c h n i q u e a r t i c l c8s p ? i d = 5 7 2 0 7 图1 3 1 视频点播系统的运行结构圈 1 视频服务器 视频服务器中存有大量的视频、音频、文本等资源文件，主要负责资源的存储和播放。 接收到用户的点播、查询等请求后，视频服务器将处理用户的请求，组织相应的查询结果， 并返回给用户。 2 w e b 服务器 w e b 服务器存储视频点播软件服务器端的相应文件。接收到用户的请求后，w e b 服务 器将与视频服务器进行交互，将相应的信息传递到客户端。 3 传输网络 传输网络i n t e r n e t i n t r a n e t ，主要负责服务器与客户端之间请求及响应的传递。 4 客户端 客户端是网络与用户问的接口，通常的视频点播系统客户端设备为个人计算机( p c ) 。 客户端根据视频点播系统软件设计的不同，需要安装系统专用的客户端播放软件或者采用 m 浏览器加常用播放器( 如r e a lp l a y e r 、w - m d o w sm e d i ap l a y e r 等) 。用户在客户端发送的 播放或查询请求，通过传输网络发送至w 曲服务器，等待服务器端的响应。用户通过客户 端设各可以实现视频点播、i n t e m e t 访问、远程学习等多媒体信息服务。 5 数据库服务器 数据库服务器主要负责视频数据库的更新与维护。视频数据库中包含用户、资源的相关 信息，如用户名，密码、文件名称、存储地址、文件大小、播放时间、文件类型等，当w e b 服务器收到用户请求时，将对视频数据库进行查询，并将检索结果返回给用户。 6 视频点播软件 户机 视频点播软件是视频点播系统各部分中与用户最贴近的部分，是实现视频点播不可缺少 的关键环节，也是本文中主要讨论的内容。基于w e b 的视频点播软件的实现有两种形式： b s ( 浏览器朋务器) 和c s ( 客户机朋务器) 。前者采用标准的正浏览器和r e a lp l a y e r 等常用的播放器，能够与i n t e r n e t i n t r a n e t 实现无缝结合，浏览器和r e a lp l a y e r 播放器通常 用户系统是具备的，因此这种方式下，客户端无需另外安装任何的插件。后者要求用户在客 户机安装客户端播放插件，以支持视频点播的运行。 1 4视频点播系统的应用领域 视频点播系统可以广泛应用于局域网、广域网、宽带综合接入网等，它的迅速发展正深 刻地改变着人们的生活。通过构建视频点播系统，可以扩充网络的服务内容和服务方式，方 便的开展丰富多彩的应用业务，因此视频点播系统在下列领域都具有广阔的应用前景。 1 教育和培训 近年来，网络远程教育因打破了时空、年龄、学历的限制，给不同层次、不同行业的人 群提供了低成本的学习机会，因而受到了广泛欢迎。视频点播系统通过提供师生感兴趣的重 点内容和相关素材为远程教育服务，广泛的应用于校园网和多媒体教室、远程教学、企业 内部培训等方面。如：教师备课时可随时通过客户机方便及时的提取备课及教学资料。学生 在课下也可以动态直观的点播相关内容，提高了记忆力和理解能力。 2 多媒体信息发布 多媒体信息发布可应用于政府机关、新闻机构的视、音频点播、电子图书馆、企业等。 如：政府机关可通过视频点播系统调用重要的视频资料，进行学习；新闻机构也可通过系统 发布新闻信息：企业可以使用视频点播系统的视频会议功能。 3 影视歌曲点播 在卡拉o k 歌厅、宾馆饭店、住宅小区、有线电视台等机构会较多的运用视频点播系统 的影视歌曲点播功能。如：小区住户可通过p c 登录v o d 视频服务器，任意点播自己喜欢 收看的电视、电影、新闻等节目。 4 交互式多媒体展示 在机场、火车站、影剧院展览馆、博物馆广告业、商场、百货公司等商业机构，交互 式多媒体展示功能可以帮助它们将多媒体信息以多种形式展示给经过的游客，从而实现信息 的高效传递。 以上几种只是最典型的应用，由于视频点播系统可构架于多种网络之上，充分发挥创造 力，便可构造出更多的应用方式，应用于更多的领域，以充分发挥其功效。 9 1 5视频点播系统的发展前景 多媒体资源应用的目标是：资源共享以应用为重心，以应用促进发展，以发展带动应用。 因此，视频点播系统作为多媒体资源应用的一种典型的方式，良好的系统应该具备以下以下 几个特点： ( 1 ) 能够动态维护资源内容：多媒体资源是为特定群体提供服务的，因此需要管理员 适时动态的对系统资源库的内容进行更新，对收录进来的资源进行审核、批注，为用户提供 有价值的信息服务。 ( 2 ) 便捷、合理的权限管理：虽然系统是为特定群体提供服务的，但是特定群体里又 有多个类别，如教师与学生、领导与职工、不同学校的师生、不同年级的学生等等，他们的 需求和兴趣是不一样的，通过权限来实现分类开放，会让资源系统更人性化。 ( 3 ) 全方位应用性：无论何时、何地，无论何人需要何种资源，只要从网络节点联到 服务器，就能满足需要。 视频点播系统刚问世数年，目前大都处于试验阶段，但其巨大的发展潜力与广阔的应用 前景却是十分诱人的。从长远来看，视频点播具有巨大的潜在市场和深远的发展前景，它可 以为终端用户提供多样化的媒体信息流，来扩大人们的信息渠道，丰富人们的精神生活，是 远程视频教育、数字影院、交互视频新闻、广告等应用的基础，具有广阔的发展潜力。 我国的视频点播还处在试验阶段，离大范围应用还有一定距离。但是可以肯定，随着数 字技术、多媒体技术和计算机技术的不断发展，在当今向高度信息化迈进的时代，视频点播 系统作为最形象、最直接、最合乎用户需求的信息服务手段之一，必将在今后的信息高速公 路上传送最多的信息，在我国产生重大的影响。 1 6 教育视频点播系统 计算机网络技术的逐渐成熟引发了教学模式的重大变革一一在经历了从个性化教学到 集体教学之后，再次回到个性化教学的一次完整的螺旋式上升的过程。个性化教学的形式多 种多样视频点播系统无疑是其中较为成功的一种。视频点播系统也是直到应用于教育领域 才得到了迅猛的发展，可以说教育领域是视频点播系统能最大限度地发挥优点、影响最为深 远的重要应用领域之一。应用于教育的视频点播系统称之为教育视频点播系统 ( e d u c a t i o n - v o d ，简称e v o d ) 。 一教育视频点播系统的发展阶段 视频点播系统在教育领域的发展经历了四个阶段： 第一阶段主要是基于硬件设备的视频点播系统。它采用的是专业的视频服务器和专业的 视频点播软件。这种解决方案的特点是系统的整体性能比较好，而且系统的伸缩性和可扩展 1 0 性都比较好，但这种整体的系统价格非常昂贵，而且只适应于局域网，无法跨越i n t e r n e t 。 因此只有少数大学在使用，且主要是团体捐助的。 第二阶段主要采用c s ( c l i e n t s e r v e r 即客户端朋务器) 结构，利用多媒体处理技术， 对某种视频文件格式进行编码。这种设计方案的特点是系统的可控性比较好，但仍然只适应 于局域网，无法跨越i n t e m e t ，而且支持的媒体格式有限，大多数的多媒体媒体文件需要进 行格式的转换，才能得到系统的支持。因此这一阶段的系统的可维护性和扩展性相对较差。 第三阶段主要是采用先进的b s ( b r o w s e r s e r v e r 即浏览器服务器) 结构，用户可以跨 越i n t e r n e t 点播系统资源库中的信息资源。系统管理员可以对视频点播系统进行内容管理、 用户管理等各种操作，克服了上一阶段c s 模式所存在的问题。但也同样存在着不足：管理 员只限于在服务器上进行资源管理，不能进行远程维护；媒体流的播放一般为顺序播放，实 时性一般。作为b ，s 结构的初级产品，这一阶段的产品仍不适合于复杂的网络环境。 第四阶段是仍采用先进的b s ( 测览器，服务器) 结构，它全面解决了前三代教育视频点 播系统存在的不足。实现了管理员的远程维护，有了较好的实时性。可以说，这个阶段的产 品可以真正的完全满足教育对视频点播系统的需要。 从最初的“半自动”视频点播系统，到后来的逐渐应用到的教育视频点播系统，最后发 展到目前的基于w e b 的教育视频点播系统，视频点播系统越来越向着集成化、人性化、智 能化的方向发展。基于w e b 教育视频点播系统具有跨平台特性，简单易用的优势，用户只 需安装浏览器和播放器即可使用。且在用户使用教育视频点播系统实现点播过程中，缓冲时 间短，对网络冲击较小，并支持多用户对同一内容的点播，能够更好的支持资源的共享。 二教育视频点播系统对教育的支持 通过将预先制作好的多种格式的文件( 包括教师授课实况视频、教师制作的c a 课件、 与教学内容相关的视频资源等) 存入服务器中，教师和学生可以在任一时刻，通过任一连接 到网络的计算机登陆到教育视频点播系统，浏览或下载自己需要的内容，以实现远程备课或 学习。且在这种方式下，基于w e b 的教育视频点播系统能够高效的存储和管理各种资源； 为教师提供丰富的资源，有助于教师备课，优化课堂教学效果；为学生提供个性化的学习的 环境，学生可以根据兴趣和学习需要点播视频、课件等各种类型的资源，进行自学。总的来 说，教育视频点播系统对教育有以下几个方面的支持： 1 素质教育改革的需求 素质教育改革的关键性课题是培养创造性人才，培养学生探索知识、发现问题的能力。 视频点播系统打破了传统的满堂灌的教学模式，它通过视频、声音、图像、动画、文本，以 生动的画面、详细的讲解、有趣的实验等方式向学生传送丰富、具体、生动的知识，使理论 形象化，抽象具体化，可充分调动学生学习兴趣，激发他们探索知识的欲望，有利于培养学 生自主发现问题、分析问题、寻求问题解决方案的探索精神和创新能力。且以视频这种形式 表现与教学相关的内容为广大师生提供丁一个极有亲和力的交互环境，让他们能够轻松、 自由、简便地整合资源库中的教育信息资源，从而可以大大提高教和学的效率和效益。 2 教学资源共享的需求 教育资源应具有开放性，以实现教学资源共享。传统的闭路电视系统，不能让学校之间 的教师和学生充分共享教学资料，致使很多学校都存在着重复制作多媒体课件、重复购买音 像资源的问题，造成人力和财力的巨大浪费。而视频点播系统可以通过网络实现资源的共享， 它支持多用户对同一内容的点播且互不影响，所以不同地点的老师可以同时点播相同教学内 容来进行教学，并分别对播放进程进行控制。老师和学生不仅可以点播本校的多媒体资源， 还可以访问其他学校的多媒体教学资源库，为己所用。在进行视频点播的同时，还可以随时 对l n t e m e t 进行访问，从h l t e r n e t 上获取所需的教学资源。管理人员也可以收集优秀的多媒 体课件、教学录像、实验录像等放到系统的资源库中，方便地实现资源的共享与交流。因此， 利用视频点播系统不仅可以大大减轻教师的备课负担，系统资源库中丰富的教学资源也可以 充分的实现共享。 3 突出学生主体作用的需求 在一个良好的教学过程中，学生应是一个主动的个体，知识是学生主动建构掌握的。因 此教师应该强调学生的参与意识，改变说教模式，让师生在一个双向互动的过程中，共同解 决教学难点。视频点播教学克服了传统教育媒体单向传播的局限性，它给了学生充分的主动 权，学生可以根据自己的需求自主点播需要的教学内容，进行探索式、发现式的学习。 4 个性化教学的需要 由于师资力量等因素的限制，个性化教学还未成为主流教学方式，但通过视频点播技术， 可在同一空间营造出一个个相对个性化的教学环境；学习者可以不受时间和地理空间的限 制，自主选择适合自己的学习内容，并可根据自身情况调整学习进度，自主选择指导老师7 。 这可充分调动学生的主动性，达到因材施教的目的。 三教育视频点播系统的特点 1 对带宽的要求相对低 通常教育视频点播系统是构建在一个学校，或者几个学校之间的局域网之上。学校的网 络一般为教育网，且在教育网内部的网速较快，因此教育视频点播系统对网络带宽的要求比 应用于其他领域的视频点播系统要低。 2 多种媒体形式的共同呈现 由于在教学中，多种媒体的共同呈现有利于学生对知识的理解和掌握，所以教育视频点 赵瑛、朱亚莉，基于校园网的视频点播系统，现代教育技术，2 0 0 2 年第4 期，p 6 4 1 2 掭系统相对一般的视频点播系统在多种媒体的共同呈现上要求较高。 3 需要师生交互的平台 通过教育视频点播系统，教师和学生可以在师生分离的情况下进行教学和学习。因此教 育视频点播系统需要提供教师和学生进行交互的平台，通过这个平台，学生可以向教师提出 问题，并得到教师及时的反馈。 四教育视频点播系统的应用 随着学校中网络的建设，教育视频点播系统在教学中的应用也越来越广泛。在学校的教 学中使用视频点播系统可轻松的实现教学点播、远程教学、异步教学、兴趣教学、教学再现、 资源共享等传统教学环境下无法实现的教学方式。 1 教师课堂授课 构建在网络基础上的视频点播系统能够和i n t e r a c t 无缝结合，数字化的把各种类型的教 学内容的文件：文字、图片、图像、视频等媒体形式有机的组合在一起。教师在上课的时候 可以通过将多种类型的教学内容同步呈现给学生，图文并茂，声像俱全，可以取得很好的教 学效果。 2 学生自学 学生可以根据自己的实际情况确定学习内容，安排学习进度。通过视频点播系统检索自 己需要的资源，欣赏、下载。有利于学生个性的发展，具有很大的灵活性。 3 远程授课 从1 9 9 5 年到2 0 0 0 年，全世界的远程教育市场规模以每年4 5 的速度扩张着。通过视 频点播系统，师生之间可以不受时闻、地点的限制进行交流。而且，随着信息高速公路的建 设进程的推进，网络化远程教育可以进一步发展为全民教学模式。视频点播系统可以为许多 无法亲身到课堂听课的人提供更多的受教育的机会。 1 3 第二章教育视频点播系统的相关理论 2 , 1 理论基础 一学习理论 学习理论是一门研究学习心理规律和原理的学问，它揭示了人类如何获得比较持久的行 为经验和变化的规律，分析、影响学习的各种因素及其相互关系8 。 、 教育视频点播系统作为一种新兴的用以支持教学及学习活动的“工具”，对其的研究与 设计也需要遵循学习理论所揭示的学习规律、学习心理、行为经验和学习的因素关系。从应 用看，学习理论对于指导教育视频点播系统设计过程中所涉及到的角色分析、界面设计、结 构设计等，各种教学资源的编制及如何才能够更好的促进学习者的学习活动，提高学习效果， 进行教学信息的相互交流等方面都具有很重要的意义。 基于教育视频点播系统的学习是一个非常复杂的活动和过程，需要运用各种不同的学习 理论来指导。在应用教育视频点播系统进行“教”与“学”的过程中，教与学的过程、学习 者地位、教与学的方式等方面都有很大的发展与变化，没有一种万能的理论去指导这一复杂 的变化了的学习活动。人本主义学习理论和建构主义学习理论都对教育视频点播系统的研究 与设计有着巨大的指导作用。 1 人本主义学习理论 教育视频点播系统的设计需要人本主义学习理论做指导，是由于人本主义学习理论把关 注点集中在学习是人的个体需要与发展欲望，它研究的是如何突出学习者的中心地位，偏重 于学习者主体性的发挥。而视频点播系统正是