交互式多媒体网络教学系统研究new

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1、http://www.paper.edu.cn交互式多媒体网络教学系统研究常莎(北京邮电大学通信网络综合技术研究所，北京100876)E-mail:hellenmula@gmail.com摘要：本文主要研究了计算机网络技术和多媒体技术在现代多媒体网络教学系统中的应用，并针对目前多媒体电子教室的实现方式，在用Java语言实现跨平台的多媒体协同工作平台，提出了一种软、硬件技术相结合的解决方案。该方案在局域网范围内构建了一个能满足各种教学需求的多媒体教学系统。系统采用图文并茂、声音和视频相结合的教学方式，着

2、重于提高教师与学生在教学过程中的交互性和灵活性，从而彻底突破传统课堂教学中“粉笔+黑板”的枯燥模式，极大提高了教师的教学效率和学生的学习兴趣和学习效果。除此之外，本文还研究了远程控制的实现从而使得系统更加的完善。关键字：多媒体教室、套接字、流媒体、RTP/RTCP、远程控制。中图分类号:TN919.8文献标识码:A1．引言随着计算机技术的飞速发展,作为培养未来建设者基地的学校，率先承担了应用、研究、开发和培训人才的义务，并建立了以教学为主的计算机教室。计算机应用于教育系统，不仅作为学生学习的对象，同时

3、更是一种现代化的教学手段，充分利用计算机技术的优势，发挥计算机辅助教学的功能。我们不难发现多媒体教学网络与传统的教学方式相比，有着无可比拟的优势。本系统运行于加载TCP/IP协议的Windows95/98/ME/NT/2000网络，主要在局域网上实现多媒体信息的广播，并同时实现网络屏幕监视和远程控制等网络管理的目的。它专门针对象监视、远程控制、网上语音广播、两人对讲和多方讨论、VCD/MPEG/MP3/AVI/WAV/MOV等视频流的网络广播、同步文件传输、联机讨论、远程命令、获取远端信息、电子黑板与

4、白[1]板、自由的交互式短信息发送。本论文主要研究多媒体教室中的重要环节——图像视频以及音频媒体的交互。2．交互式多媒体软件系统概述（1）交互:原本是一个计算机术语。指系统接收来自终端的输入，进行处理，并把结果返回到终端的过程，也即人--机对话。交互是计算机赖以工作的基础，没有交互，计算机便无法完成哪怕是最基本的工作。交互性成了计算机区别于其它媒体的最基本特征之一。（2）屏幕广播：屏幕广播线程实现拷贝当前屏幕后，就进行两步数据压缩，然后将压缩后的数据进行分组打包发送给学生机。学生机将接收到的数据进行重

5、组，并判断是否接收-1-http://www.paper.edu.cn完一屏数据，如果接收完，就把数据进行解压缩然后显示在客户机的屏幕上。上述过程周而复始，这样就把教师机的屏幕连续不断地发送到学生机，教师在教师机上所做的全部操作都会实时反映到学生机屏幕上。（3）视频采集卡：是将模拟摄像机、录像机、电视机输出的视频信号等输出的视频数据或者视频音频的混合数据输入电脑，并转换成电脑可辨别的数字数据，存储在电脑中，成为可编辑处理的视频数据文件。（4）MPEG4:MPEG-4的特点是其更适于交互服务以及远程监控

6、。这是一个有交互性的动态图像标准。从MPEG4与MPEG1和MPEG2的比较中可以看出，MPEG1和MPEG2主要的应用是在固定媒体中，如VCD和DVD，而对于网络传输这种媒介，MPEG4具有无可媲美的优势。（5）视频广播：基于TCP/IP的视频广播，是在一台服务器上（可以使用DELLpoweredge2300以上，配置512M内存，硬盘大）存储视频数据，或者通过视频采集卡直接抓取视频信号，采用先进的MPEG4实时软件压缩视频算法，通过TCP/IP协议传送出去。使用适用于局域网、广域网，将教学讲座，培

7、训、影视带入电脑。点播与广播类似。视频流格式：mpeg4，30帧/秒。网络带宽：150kbps。（6）远程控制:是指管理人员在异地通过WAN、异地拨号、或双方都接入Internet等手段，与目标计算机相连，将目标计算机的桌面显示到自己计算机上，同时通过本地计算机的输入输出设备对远程计算机进行配置、软件安装等工作，就如同在本地计算机上操作一样。远程控制的主要方式有：Modem拨号方式、网络远程控制方式、串/并口电缆直连的远程控制方式三种。2.1多媒体网络教室的主要功能系统软件包括服务器端软件和客户端软件

8、。服务器端软件驻留在教师机上，客户端软件驻留在学生机上。两者在局域网内进行基于TCP/IP协议的Socket传输，协同以达到实现语音交互，视频交互，屏幕图像交互，动态管理以及远程控制功能（教师机对学生机发警告，强制学生关机，注销以及用鼠标对学生机屏幕进行控制）。2.2多媒体网络教室系统实现2.2.1交互功能--以屏幕图象为例在计算机显示屏幕中设定一个区域，该区域作为用来截取屏幕图像的边界，将区域内的图像数据作为实时流媒体数据流，同时在网络中传输并播放图像