基于国产软硬件交互式实时教学系统的研究和实现

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1、基于国产软硬件的交互式多媒体实时教学系统的设计与实现摘要基于IP网的交互式多媒体实时教学作为现代远程教育的重要组成部分，因其实时性、互动性、多媒体化等特点，越来越受到人们的重视。目前的实时教学系统一般建立在Wintel(Windows操作系统和IntelCPU)平台之上，大多数只能应用于小范围的环境如校园网，有的则直播延迟过大且无法进行大规模交互，或者需要专门硬件支持，导致成本过高。因此，开发一套基于国产软硬件并且能够在广域网范围内运行的功能较完备的实时教学系统的需求日益迫切。论文通过分析基于国产Linux+NC平台下实时教学

2、系统的需求，提出了实时教学系统的功能目标、网络模型和层次框架结构，在此基础上，分析了实现系统的三项关键技术：一是自适应编／解码技术，能够根据网络状况自适应调节码率，并且自适应的加入部分冗余数据：二是媒体数据的实时传输技术，负责媒体数据的实时可靠传输，主要提出了定值带宽估测的算法：三是多路媒体流的同步解决方案，保证各路媒体流在传输后同步的回显。论文以国家教育部科技司“十五”攻关项目“基于国产基础软件的B／S架构多媒体系统”为背景，该系统具有软硬件成本较低、灵活性和适应性强、可靠性和网络资源利用率高等特点，较好的满足了师生通过IP

3、网进行交互式实时多媒体教学的需求，已在中国人民大学附属中学、西安交通大学附属中学、新疆乌鲁木齐市第五十中学等国内12所中小学应用师范，具有良好的推广应用前景。它对降低开发成本，推动国产软硬件的普及，提高全民素质，特别是对解决师资力量欠缺的边远山区教育问题具有较为深远的意义。【关键词】实时教学，分层编码，FEC编码，带宽估测，媒体流同步兰州大学硕士学位论文AbstractAsoneofthemostimportantutilitiesofmodemdistanceteaching,thereal—timeinteractivem

4、ultimediateachingsystemOVerIPNetworkbecomesmoreandmoreattractiveduetoltsdistinguishedmeritssuchasfamousteacher’Slecturesharing,multimediainteractionandSOon．Mostexistingteachingsyatl；msoverIPnetworkarebasedonWintel，theyareeitherlimitedtoalocalnetworkordependentonvery

5、expensivehardwares．Thus，itiSSOimperativetodevelopafllllfunctionalreal·timeteachingsystembasedonIndigenousSOftwareandhardwareoverwideareanetwork．Inthisthesis．alarge．scalereal．timemultimediateachingandinteractionsystemismodeled，BYanalyzingthefunctionalities。networkmod

6、elandarehiteetureofthesystem，threekeyiSSUeSarediscussedandsolve正includingadaptiveencoding／decodingtechnology，real—timetransmissiontechnologyandmniti-streamsynchronizationtechnology．ComparedwithotherrelatiVCproducts，thesystemshowsSOmemerits，SUchaslowcost，flexibility．

7、reliabilityetc．Itcanmeetthebasicrequkementsofreal-timeteaching．1nhesystemh魑alreadybeenappliedin12schools，suchasaccessorialhighschoolofChinesePeople’SUniversity，accessorialhi咖schoolofXi’anJiaotongUniversity，thefiftiethhighschooiofUmmchiandSO011．1nhesystemhasabrillian

8、tfutureofapplicationandhasfar—reachingsignificanceforreducingdevelopmentcost，acceleratingpopularizationofnationalsoftwareandhardware，reSOl