基于p2p流媒体技术网络化视频教学系统探究和设计

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1、基于P2P流媒体技术网络化视频教学系统探究和设计摘要：网络化视频教学可以不局限于时空的限制，为学习者提供极大的方便。而P2P流媒体技术能充分利用以往被忽视的客户机资源，接收数据的同时可向外转发数据，这样可以减轻服务器的负担，以满足大量用户同时访问的需求。该文利用P2P流媒体技术设计了一个网络化视频教学系统，介绍了系统中使用的P2P流媒体关键技术。关键词：P2P；网络化视频；流媒体中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2013)30-6896-03现代网络教育突破了传统教学的时空

2、限制，可以对任何人，在任何时间、任何地点，传任何知识。目前，作为一种新兴起的教学模式，网络化教学在高校教育教学过程中将起到越来越重要的作用。而流媒体技术，是目前实现网络教学的一种主要的途径。P2P流媒体技术的主要应用于远程教学、视频点播、网络直播和视频会议等方面。其中基于P2P流媒体技术的网络化视频教学系统是目前网络化教学研究与应用中的一大热点。1网络化教学及流媒体技术现状20年前，国外很多发达国家，就已经开始了网络化教学的研究，并将其应用于各类教育、教学模式中。美国已有超过200所大学开始提供网络课程。

3、早在1995年，日本就启动了对全国100所中、小学进行联网教学的实验研究；韩国的网络教学的研究与实验开始于1997年；马来西亚已经拥有者真正意义上的虚拟大学。在国内，教育部于1998年发布了《关于发展我国现代远程教育的意见》，这标志着我国的网络化教育进入了一个规范化的发展阶段。目前，国内的远程教育试点院校已有68所，招生规模达到了上千万。目前的流媒体技术还不能提供很高的可扩展能力和实用性服务。常用的解决方案一般都要有专门的硬件支持。内容分发网络(ContentDeliveryNetworkCDN)采用的是

4、部署多个CDN服务器，服务器间协同工作，将多媒体数据进行分发；IP多播(IPMulticast)是修改Internet的路由机制，部署支持广播功能的路由器来实现所需功能。这些方法花销很大，却不能从根本上解决问题。2P2P流媒体技术优点P2P技术作为一种新的应用模式，被使用在在很多领域。最常见的有：内容共享、分布式计算、通信与协作及P2P搜索引擎等几类应用［11］。P2P流媒体技术在实现资源和服务共享方面，是通过系统节点间的直接交互来实现的，具有“对等”的特点，节点即是服务器，又是客户端，可扩展性强；另外，

5、采用P2P流媒体技术的系统采用的是“自组织”的工作方式，没有中心服务器，结点可随时加入或退出，非常灵活，具有很强的动态性；另外，容错性强、数据可用性高和抵抗攻击能力强，响应速度快、播放质量高，这都是P2P系统所具有的优势。3基于P2P流媒体技术的网络化视频教学系统总体结构设计P2P流媒体技术的网络化视频教学系统主要包括卫星接收系统、多媒体制作系统及服务管理系统这几大部分组成。其中卫星接收系统部分的功能是负责接收、播放、采集、保存全部卫星节目；多媒体制作系统部分的的功能则可以将各种类型的媒体转换成数字化的流

6、媒体，以流媒体的格式存放到服务器中。服务管理系统主要由系统管理服务器和P2P流媒体服务器两大部分组成。其中，系统管理服务器可实现用户管理、资源管理、用户的分级注册等功能，而P2P网络建立、数据维护、分发与调度等工作都是由P2P流媒体服务器来实现的。这种基于P2P流媒体技术的网络化系统整体结构如图1所示。4流媒体处理的部分关键技术4.1采集和播放本系统中是利用DirectShow开发包进行流媒体数据的采集和播放的。它的开发环境具有开放性，利用它可以方便地捕获数据，进行相应的后期处理后，直到存储到文件中。它能

7、支持多种媒体格式，例如MPEG、AVI、DV、ASF、MP3和WAVE等，在回放媒体数据时方便快捷。DirectShow开发包直接支持DVD的播放，可对视频进行非线性编辑，与数字摄像机的数据交换也能很容易的完成。4.2系统编码方式4.3系统解码方式4.4节点激励机制实现方法5结束语本文研究分析了流媒体技术在远程教育中的应用及P2P流媒体的相关技术，讨论了P2P流媒体技术的优点，设计了一个网络化的流媒体视频教学系统。目前，本系统只能基于校园网的，今后还要进一步地进行深入研究，使其可以面向整个Internet

8、,应用于更广泛的网络教学中。参考文献：[1]MohamedHefeeda[S].uPeer-to-PeerSystems".SchoolofComputingScience,SimonFraserUniversitySurrey・Canada.[2]NowakM,SigmundK.Evolutionofindirectreciprocitybyimagescoring[J]・Nature,1998,393：573-577.