【毕业学位论文】（Word原稿）高职院校在线教学视频管理系统的设计与实现-软件工程

中图分类号： 学校代码： 10055 密级： 公开 专 业 硕 士 学 位 论 文 高职院校在线教学视频 管理系统 的设计与实现 文摘要 摘要 随着 信息 技术的快速发展， 校园信息化管理水平得到很大提高。 国内多数高校的校园信息化已经完全满足学生在线选课、在线学习以及校园一卡通等日常生活学习的需求。 校园在线教学视频管理系统 逐步成为各个高校不可或缺的在线学习平台。 某高职院校的校园网络还没有建设校园在线教学视频管理， 为丰富同学们日常业余生活，同时将该校较好的教学视频资源 和 国内外优秀的公开课资源等尽快流畅的传递给同学，学校准备在自己的校园 网内建立 校园 在线视频管理系统 。 本文针对上述问题，将 采用 008 作为开发数据库，使用 010 作为开发平台，在 层结构框架下，使用 C#语言，完成该校的校园 在线教学 视频管理系统 。 文中从系统的研究背景开始阐述、对系统的开发技术进行简要分析，之后对系统需求分析进行详细分析和阐述，在数据库设计阶段完成了数据库流图和数据库概念和逻辑模型设计，最后在系统的实现环节，从 三层结构出发，对系统的各个功能进行了详细阐述，并对系统测试进行了简要概述。 系统最终实现了 用户管理、课程管理、新闻管理、视频管理、日志管理、留言管理和文件管理 等功能。 本文所设计实现的系统 为构建校园信息化教学管理提供很好的解决方案，并为在校师生提供有效的教学视频信息的交流，满足学生灵活 自主 学习知识的需求，同时满足学校开放优质教学资源的需求。 关键字： 视频管理系统 of of of of of A of In to to to in at 008 as 010 as in # of In In of on of a of at to 目录 第一章 绪论 . 1 第一节 研究背景 . 1 第二节 国内外发展现状 . 2 第三节 本文研究主要内容及意义 . 4 第四节 本文组织结构 . 4 第二章 视频管理系统开发相关技术 . 6 第一节 视频管理系统开发工具 . 6 术 . 6 008 . 8 务器 . 9 第二节 视频管理系统数据库访问技术 . 9 第三节 本章小结 . 10 第三章 视频管理系统需求分析 .一节 系统可行性分析 . 11 术可行性分析 . 11 作可行性分析 . 12 第二节 系统功能需求分析 . 12 统总体功能分析 . 12 统角色参与 者用例分析 . 14 统各功能参与者用例分析 . 16 第三节 系统非功能性需求分析 . 20 统安全性需求 . 20 统性能需求 . 20 目录 第四节 系统主要工作流程分析 . 21 第五节 系统功能建模分析 . 22 户管理功能建模分析 . 23 频管理功能建模分析 . 24 第六节 本章小结 . 26 第四章 视频管理系统总体设计 . 28 第一节 系统设计目标 . 28 第二节 系统架构设计 . 29 第三节 系统运行环境设计 . 31 第四节 系统数据库设计 . 32 统数据流图 . 32 据库概念结构设计 . 33 据库逻辑结构设计 . 38 据库表设计 . 39 第五节 本 章小结 . 40 第五章 视频管理系统实现 . 41 第一节 置信息 . 41 第二节 实现 . 42 第三节 实现 . 44 第四节 设计与实现 . 45 台登录模块实现 . 46 户管理功能实现 . 47 程管理功能实现 . 49 闻管理功能实现 . 50 频管理功能实现 . 51 志管理功能实现 . 52 言管理功能实现 . 53 目录 第五节 系统测试 . 53 第六节 本章小结 . 54 第六章 总结与展望 . 55 参考文 献 . 57 致谢 . 59 个人简历、学术论文与研究成果 . 60 第一章 绪论 1 第一章 绪论 本章主要从研究背景、 国内外 发展现状， 本文 研究的内容与意义等方面 进行阐述。 第一节 研究背景 视频最早的表现形式是传统的电视 广播模式，但是传统的 视频 节目只是单向输出，用户观看节目完全受 视频 节目控制，只能按节目表看对应的节目，如果时间有冲突还会错过喜欢的 视频 节目，显得非常被动。因此，随着互联网多媒体的传统的发展，传统的单向、被动式的接受越来越不能满足用户的需求 1。 随着互联网技术的迅速发展，人们可以很容易的主动通过互联网获取信息，人们更青睐于能够及时、主动观看自己喜欢节目的模式，这种意愿迫使电视广播系统寻找新的发展方向，向着新的播放模式迈进，而视频 管理系统 的出现弥补了传统电视广播模式的不足，更符合用户的要求，成为电视广播发展的 新趋势 2。 我国有线电视用户、有线数字电视近几年来一直增长并取得突破性发展，然而有了有线电视后，很多城市还是推出了视频 播放 服务，有线电视在特定的时间播放特定的视频，而视频 播放 只要花几美元就能在海量的影视中挑选自己喜欢的电影 ， 并且 在播放时 可以快进 、快退 、暂停 等 。随着社会的发展 ， 人们生活 水平 的提高 ， 视频管理系统 的发展稳定而快速 。 视频 信息管理 主要以多媒体流为主，以网络和视频技术为依托，为用户提供高质量的视频服务，用户可以便捷的通过网络 播放 获取包含娱乐、商业、教育等多个领域的视频服务 3。 视频 播放 的远端服务 器拥有海量的视频资源，用户可以根据自己的需求对其进行访问，并获取自己需要的资源。因此，视频 播放 和传统电视广播模式存在本质区别，它们的区别主要表现在： 1 视频管理系统 是通过数字化模式传播信号，而电视信号则是模拟而来的。 2 视频 播放 模式下，用户是视频的主导者，用户可以根据自己的喜好选择视频观看，可以在最大程度上享受交互、实时和按需 播放 的服务，这是传统的电视模式不可企及的 4。 第一章 绪论 2 随着网络视频技术的快速发展，高校大学生通常利用课外业余时间，借助电脑、 板电脑、手机等终端上网，在线看电影。 然而由于流量 费用较高，同时会给高校学生的上课、学习带来极大不便。同时，学校优秀的精品课程视频录像、优秀的重点课程视频录像等不能很好的提供给学生灵活学习 5。 校园在线教学视频管理系统是基于 用的校园信息化管理平台。该平台能够为构建校园信息化教学管理提供很好的解决方案，并为在校师生提供有效的教学视频信息的交流，满足学生灵活学习知识的需求，同时满足学校开放优质教学资源的需求 6。 某高职院校， 位于 城市郊区，且在校生较多，学生工作管理人员较少，同学们日常生活相对单一。很多同学通过校园局域网访问外部网络速度较慢，在线 播放视频 比 较卡。为 了 丰富同学们日常业余生活，同时将该校较好的教学视频资源 及 国内外优秀的公开课资源尽快 、 流畅的传递给同学，学校准备在自己的校园局域网内建立 在线教学 视频管理系统 。 第 二 节 国内外 发展现状 早期的网络视频主要是 以 电脑为终端的视频聊天 工具 ，例如 聊天工具。随着网络视频的发展，如今的网络视频已经发展为具有多个网络视频服务商提供的，具有多种格式、多种播放模式的声像文件 7。 1994 年，美国 司成立，流媒体技术逐步开始推广。一年后， 频技术推出，流媒体技术快速发展。随后的几年中，多款流媒体播放器相继诞生，并占据流媒体领域 80%以上的市场份额 8。 国内的 较为优秀的 网络视频诞生于 21 世纪初期 ，经过几年的快速发展，优酷、土豆、酷 6、 脱颖而出成为比较成熟的网络视频运营网站，其视频内容常见类型主要有商务广告类、视频教学类、电视直播类、休闲娱乐类等 9。 由于各类视频类型用户群体的不同，处理技术上也存在较大区别。教学视频主要提供视频课件供学生使用，容量比较大，所以视频的码率、帧频、分辨率等会相应的降低。广告类视频则需要不间断播放 ，而且要跟随网页的首页自动弹出，因此在技术处理上尽量减小播放长度，减小存储量 10。 国内流媒体服务数字化和人机交互程度的日益提高，技术的日益成熟以及网络接入宽带的普及使用户可以轻松获取所需内容。内容的创造者通过网络 播第一章 绪论 3 放 取得最佳传播途径，从而获取更高的利益。网络视频的迅速发展对运营商是极大的机遇和挑战，内容定位服务和存储、计费以及拥塞管理等问题急需解决，这就要求各方面辅助设施必须落实到位，并且实现信息的高速接入与传输、充足的用户与网络存储、内容处理以及拥塞管理 11,12。 国内校园视频管理系统种类较多 ，按照种类主要可以分为校园监控视频管理系统和校园教学视频信息管理系统两类。 校园网络综合视频管理系统， 作为校园综合视频监控系统 近年来越来越受到校园管理的青睐 。近些年由于校园的暴力事件、盗抢等事件的多发，很多校园开始布控校园主要角落的校园视频监控系统。该种校园视频系统，主要用于校园的视频监控，对校园的重点区域进行远程管理、视频图像进行集中存储 13。 校园在线教学视频管理系统主要应用于师生的学习。学校通过建立在线教学视频管理系统，可以实现校园优质视频资源的快速、灵活传播。 从网络流媒体方面进行分析，网络视频 流媒体技术主要有远程教育视频管理、宽带视频管理、互联网视频管理和视频会议管理等 14。 远程教育视频管理主要是实现远程传输音频和视频的实时性和清晰性，通过该种方式，实现学生可以在远端自由选择学习的地点和时间，给学生学习带来极大便利。 宽带网络视频管理最初的主要应用于卡拉 播。该种技术的最初问题在于视频信息量极大，对于服务器端的存储和传输大数据的网络带来较大困难，随着流媒体技术的编码技术和集群技术的出现，网络视频点播得到有效改善。目前该种宽带网络视频管理技术在人们的日常生活中具有较大的发展空间 15。 互联网视频管理主要实现视频在互联网上的直播。该种视频管理主要存在的问题是对于网络宽带的要求较高。在视频数据的直播过程中，会受到网络宽带的传授影响。近些年，流媒体技术对于视频的特殊编码压缩方式，极大限度的解决了低宽带收看高质量视频的问题 16。 视频会议管理系统是近些年来发展速度较快的流媒体技术。该种技术对网络宽带的要求较高，主要原因在于视频会议系统中传输的视频数据量较大。该种问题，由于流媒体技术的视频编码压缩方式的改进，基本能够实现视频画面质量的较好传输。同时随着无线网络技术的不断推进，用户可以通过无线 网络实现网络视频对话，极大的便利了人们相互之间的及时沟通 17。 第一章 绪论 4 第 三 节 本文 研究 主要 内容 及 意义 本课题 通过 对 校园视频管理系统 的实际问题进行深入研究，主要在以下几方面进行了相关的研究与分析： 首先 分析 校园视频管理系统 的开发背景和国内外研究现状，在此基础上对系统目前面临的主要问题进行分析，对本论文的主要工作进行了总结，并合理组织文章结构，对 校园 视频管理系统 做深入细致的分析。 其次对 校园视频管理系统 的需求进行详细的分析，按 视频管理系统 中各个环节中的主要功能，采用功能分析图的方式对各功能模块进行了需求分析，除此 之外，还对系统的非功能性需求进行了分析，包括安全性，可扩展性等用户对应用系统的要求。 最后 对系统的设计与实现进行详细描述，在对系统进行设计时，介绍系统的 设计目标、体系 架构、 总体框架 等架构信息，对各功能模块的 功能 结构进行了设计，最后，对系统的数据库结构进行了分析，总结了数据库中表与表之间的关联以及数据库中表的形式。对系统设计中的各个功能模块进行了实现，对系统使用的关键算法进行了详细的说明。 校园 视频在线播放 系统 的建立 ， 一方面 可以 实现 高职院校 学生免费在线视频播放，同时还可以借助此平台发布很多国内外校园公开课、本 校优质视频课程资源、日常安全视频等，满足学生日常学习、生活的需要。 另一方面，校园视频在线播放 系统能够给学校的日常学生管理工作带来一定的便捷，同时为学校的网络教学提供有力支持，提高学校的信息化教学管理水平。 第 四 节 本文组织结构 本文主要介绍 高职院校在 线 教学 视频管理系统 的设计与实现。 第一章 主要从研究背景、国内外发展现状， 本文 研究的内容与意义等方面进行阐述。 第二章 主要讲述 视频管理系统 的开发技术、流媒体相关知识、流媒体实现技术等三个方面。在 视频管理系统 开发技术方面介绍 台介绍、 008 和 术。在流媒体相关知识方面介绍流媒体技术的含义、流媒体播放形式、流媒体 视频管理系统 分类情况。在流媒体实现技术方第一章 绪论 5 面主要讲述流媒体实现原理和流媒体技术主要解决方案等。 第三章 系统 需求 分析主要介绍视频管理系统的可行性分析、功能需求分析、非功能性需求分析、主要 工作流程分析 和系统功能建模分析 等内容。 第四章 从系统的设计目标、 架构 设计、 运行环境 设计、系统数据库设计等方面进行阐述。 第五章 主要从系统的 置文件、系统的三层结构（业务逻辑层、数据访问层、表现层）进行了详细描述。在 表现层， 重点介绍了后台登录功能、用户管理、课程管理、新闻管理、视频管理、日志管理和留言管理等功能的实现，并对系统的测试进行了简要概述。 第六章为总结与展望。 第二章 视频管理系统开发相关技术 6 第二章 视频管理系统 开发 相关技术 本章主要讲述 视频管理系统 的开发 工具和数据库访问技术 等 两 个方面。在视频管理系统 开发技术方面介绍 008和 在数据库访问技术中对 数据库访问技术进行简单阐述。 第 一 节 视频管理系统 开发 工具 使开发人员能够使用 发基于 应用程序的宿主环境。 止是一个运行库宿主，它是使用托管代码开发网站和通过 布的对象的完整结构。 将 作应用程序的发布机制，并且两者在 都具有支持类集合。 目前，基于 新版本的 术包括了 多项分支技术。其中 最经典的 用程序开发技术，它以事件驱动的方式完成 用程序的开发，使得习惯了传统的 面应用程序的开发者非常容易入手。并且， 型库为 供了非常丰富的组件（ 持，通过这些组件，开发者可以快速地开发出基于 应用程序。用程序是由一个或多个 成，而 是可以访问服务器资源的动态 。 基于 程序设计语言。 一套 完整的开发工具，专门用于构件高性能桌面应用程序，移动设备应用程序和 务等。从 20 世纪 90 年代初由微软公司首次推出源于 言的，至今将近 20 年的时间，由此派生出的语言如 业界使用人数最多的语言之一。 量减少了程序员编写程序的工作，提高了工作效率，从而使其能够把更多的精力放在系统需求分析，程序设计，代码优化，数据安第二章 视频管理系统开发相关技术 7 全等方面。 供了完全的面向对象的程序设计语言特性，其主要特点包括构造函数，继承的完善，完全的面向对象，自由线 程，方法的概念， 单和务功能。 工作机制，简单说就是窗口、事件和消息三个关键概念的集合。 工作机制是指定一个句柄管理每一个窗口，然后通过鼠标或键盘操作产生事件，并将产生的消息发给操作系统，之后，操作系统将消息通过广播的形式发送给其它窗口。从这点可以看出， 够避开底层消息的处理，通过创建模快化的应用程序快速完成相关功能模块的实现，不需要过多涉及系统内部细节。 平台结构如图 示。 图 台的结构 承的完善方面， 括可视化窗体的继承。程序开发人员可以通过创建新的关键字然该类应该是已经存在的。所谓实现完全的面向对象，即 ，继承性和多态性三个基本条件。线程是进程的一个实体，是被系统独立调用和分派的基本单位。在之前版本中， 法是描述对象执行的动作，是对象执行动作或所具有的功能的集合。 第二章 视频管理系统开发相关技术 8 对于 通过记事本一类的文本编辑器完成代码编写等功能，随后通过命令行工具 集成开发环境提供了更为便捷和强大的功能。微软的 010版，编程环境中几乎涵盖了所有需要的功能，但占用的硬盘 空间比较大，价格较高 19。 为此，本系统的开发本着实用和经济的原则，采用了 台中免费的开发工具套件 备了 发所需要的基本功能，开发语言采用 C#。为此，在微软的官方网站上下载了 台安装程序 (I)。 I 可运行在 P、 003 及 008 等操作系统上，可运行在 32位与 64 位计算环境下。 通过 I，可以 简便的安装和配置 包括 010 008 在内的 工具、服务器、数据库、编程 应用程序。 008 微软数据平台是一个信任度高，效率高，智能化的数据管理平台。截止目前 经发展到 2010 版本， 称为 软公司发布上的 据库管理系统是所有数据库管理平台的一个典范，到目前全球各地的大部门企业、公司的数据库管理都还沿用 且由于该系统的发布，很多大型联机事务处理、数据仓库、以及电子商务等都使用该数据库平台 20。 据库对象包含数据库、表、列、索引、触发器、存储过程、用户连接、锁定与打开对象。如果仅仅是想将数据安全保存，则可使用任意数据存储系统。 仅可以保存数据本身，还可以定义数据类型和数 据业务规则。在管理 据库时， 非常优秀的工具。该工具提供了通过相对易于使用的图形用户界面来管理服务器的各种功能。作为 境的一个子集，该工具继承了在独立工具中使用的多个功能。 本系统将采用 本，完成 视频管理系统 的数据库管理。 第二章 视频管理系统开发相关技术 9 是微软公司开发的基于 技术的用作 布的服务器。 全可以支持文本传输协议 )，可以满足 件传输协议 )的使用，同时还可以满足 单邮件传输协议 )的使用，微软公司通过使用 合理的选择开发技术，对于网站开发的完成情况有着非常重要的影响。要开发一个网站，首先要选择一个动态网页开发技术。 缩写，意为 “活动服务器页面 ”，是一个微软公司发展的 本而不是应用程序。 以实现与 据库和 数据的及时交互，作为网站、电子商务信息管理系统的开发来讲， 一种既简单又方便的编程工具。 网页存储文件格式是 在主要用于各种动态网站的设计与开发中 21。 基于运行 互联网基本服务，是一种 务组件，其中包括： 1. 务 器：用于网页浏览 2. 务器：用于文件传输 3. 务器：用于新闻服务传输 4. 务器：用于邮件发送 本系统是基于 B/S 模式的在线视频管理系统，其 布工具采用的是微软 的 息服务 。 通过配置 务器的主目录路径、首页访问地址、 本号，即可实现系统的正常发布。 第二节 视频管理系统 数据库访问技术 数据访问接口主要有三种：数据访问对象（ 远程数据对象（ 据对象（ 数据库引擎可以称为 据库类型，基本包含三个方面：内部，外部数据库和 据库。 第二章 视频管理系统开发相关技术 10 1内部数据库 上面所提到的，该文件。 流可以叫、方便、灵活。 2外部数据库 是 据库。例如， 。在 仅可以创建一个文件，可以创建想要的或需要的文本文件类型。 3 据库 议，即连接协议数据库。你可以很容易地访问在 的 户或服务器，创建一个合理的程序。 基于 网站一般是通过 数据库的访问和访问对象模块。 通过 术，可以在访问 要有相应的 B 驱动程序就可以 22。 象可以实现访问。网站的 象模块主要包括 6 个对象和 3 个集合。 1. 连接对象：主要完成对数据库连接的打开和关闭。 2. 象：主要的访问列表的访问，完成读取，插入，删除表的更新等。 3. 字段对象：主表的记录。 4. 命令对象执行查询并返回记录的条件（对 象的返回值）。 5. 参数对象：主要完成设置命令对象的参数。 6. 错误对象：主要用于调用失败时生成的错误。 7. 领域集合：主要实现相应的字段对象中的记录集对象。 8. 参数集合：设置参数记录命令对象。 9. 错误集合：每个错误调用失败。 第 三 节 本章小结 本章 通主要从 台介绍、 008 和 务器等 三个方面 阐述视频管理系统的开发工具，之后对系统的数据库访问金属进行了简单阐述。 第三章 视频管理系统需求分析 11 第三章 视频管理系统 需求 分析 本章系统 需求 分析主要介绍 视频管理系统 的可行性分析、功能需求分析、非功能性需求分析、主要 工作流程分析 和系统功能建模分析 等内容。 第 一 节 系统可行性分析 可行性分析一方面为系统开发实施管理的前期做好准备，确定和明确系统开发的方向，另一方面通过分析确定项目开发计划是否可以实施，如果分析结构不能实施，则对于系统的投资不会有所损失，其主要目的就是用最小的花费在最短时间内确定项目计划能否实施。通常经过可行性分析之后要形成可行性分析报告，项目开发计划。可以说可行性分析项目投资者站在一定的高度，通过宏观和微观的分析，明确项目投资是否有意义，也是具体系统需求分析的前提。本系统将从技术可行性和操作可行性两个角度进行阐述。 术可行性分析 技术可行性分析主要根据当前所具有的视频管理开发技术条件，分析系统开发所需要的要求，从而实现视频管理系统的完整实现。 在技术分析上主要从以下几个方面进行阐述。 1. 视频管理系统的开发目标 首先通过与学校相关管理部门进行沟通，探讨视频管理系统的开发可信性，分析视频管理系统的开发技术是否能够达到要求。 2. 考虑到 视频管理系统 的 视频信息资源 共享功能，必须采用一整套运行稳定、安全可靠、兼容性高的开发系统。用户还要求软件拥有对繁杂资料的存取、查找、共享、分类等功能，因此必然要设计出合理的权限分级系统以便于保证资料共享的安 全性。 3. 考虑视频管理系统的设计是否能够方便用户使用，是否能够完成网站的合理布局和文件资料的合理整理。 4. 考虑视频管理系统的具体开发技术 第三章 视频管理系统需求分析 12 该视频管理系统采用 008 和 010 作为系统的主要开发工具。原因在于该两款开发工具 的强大功能完全可以解 决 视频管理系统所有 功能开发的各方面需要，并且实现 系统开发 的安全、便捷等 。 008 的特点： 008 是一种客户机 /服务器结构的关系数据库管理系统 ； 许多简单的图形化工具和向 导都是有 008 提供的，包括最常用的是服务管理器、企业管理器和查询分析器。 010 的特点 ： 010 是一个具有完善开发工具的平台。水平层次、开发需求不同的大多数人都可以使用 010； 010 降低了开发的复杂度，其提供给开发者更加简便动态的 本解决问题方法，其中包括了 用程序开发 和 用开发 等 ； 为开发者提供了完整开发周期工具， 促进 开发者 内部交流与协作。 作可行性分析 通过调查和用户反馈， 当前多数高校都具有较好的视频管理系统。这些视频管理系统的界面设计、跳转链接等功能都很简单，系统中的文档不是简单的堆砌，而是有序的管理。 本系统的主要操作用户是校园的师生，用户所操作的数据主要是文档、视频等基础资料信息。因此，从系统的操作可行性方面是完全可以的。 第 二 节 系统 功能 需求 分析 统 总体 功能 分析 校园 视频管理系统 是基于 B/S 模式的校园视频管理系统该系统包括前台和后台两个部分。前台用来展示校园视频的详细信息及用户登 录，后台用来完成用户管理、课程管理、新闻管理、视频管理、日志管理、留言管理 和文件管理等功能。 前台功能 导航菜单 主要显