课件点播系统的设计与实现
发布时间：2015-07-04 20:26
【摘 要】课件点播系统主要是解决学生自学环境问题，是现代远程教育最基本的方式之一。针对远程教学中多媒体课件点播的需求，本文实现了基于b/s模式和流媒体技术的课件点播功能，并详细介绍了课件点播系统的实现过程。
【关键词】课件点播 远程教学 流媒体 视频点播
1 相关技术介绍
1.1asp(active server pages)技术
asp技术概述
asp是微软公司推出的一种用于取代cgi（common gateway interface，公共网管接口），运行于服务器端的web应用程序开发技术。它的主要特点：（1）面向对象，并可扩展activex server组件；（2）可使用任何语言编写自己的activex server组件；（3）程序代码隐藏，在客户端仅可看到由asp输出的静态html文件；（4）存取数据库轻松容易（使用ado组件）；（5）无须手动编译程序。
1.2流媒体技术
1.2.1流媒体技术介绍
流媒体 (streaming media)是一种新兴的网络传输技术，是在互联网上实时顺序地传输和播放视/音频等多媒体内容的连续数据流，流媒体技术包括流媒体数据采集，视/音频编码及解码、存储、传输、播放等。流媒体数据流具有三个特点：连续性、实时性、时序性，即其数据流具有严格的前后时序关系。目前，采用流媒体技术的音视频文件主要有三种：（1）微软的asf（advanced stream format）；（2）realnetworks公司的realmedia；（3）苹果公司的quicktime。
1.2.2流媒体传输流程
（1）web浏览器与web服务器之间使用http交换控制信息，以便把需要传输的实时数据从原始信息中检索出来；
（2）从web服务器检索相关数据，a/v播放器进行初始化；
（3）用从web服务器检索出来的相关服务器的地址来定位a/v服务器；
（4）a/v播放器与a/v服务器之间交换a/v传输所需要的实时控制协议；
（5）一旦a/v数据抵达客户端，a/v播放器就可以播放了。
2 课件点播系统的设计
2.1课件点播系统的框架
本文介绍的课件点播系统主要由web 浏览器、web 服务器、数据库服务器和视频播放服务几个部分组成。系统的维护工作主要集中在web服务器上，客户端不需要维护。数据库服务器包含了课件的信息及存放的地址。
当用户需要点播课件时，通过web浏览器访问web 服务器，提交查询请求，web服务器根据用户的请求从数据库服务器中提取相应的资料并返回给浏览器显示。服务器上的操作对用户是透明的。
2.2系统的运行环境
（1）服务器端：windowsxp + iis服务器 + microsoft access 2003数据库。
（2）客户端：ie浏览器+realplayer播放器。
客户端选择realplayer作为视频播放工具，主要基于以下几点考虑：realplayer支持目前绝大多数的流媒体格式；realplayer默认支持的.rm格式在保证播放质量的同时，具有很高的压缩比，适于网络传输； realplayer在internet上拥有广泛的用户群和服务商支持，并且与web服务器和windows平台的兼容性较好。
3.1数据库设计
课件数据库的设计对课件点播系统非常重要。由于课件所包含的文件类型众多，大小差异很大，所以，课件数据库中只包含课件文件的属性和课件文件的地址。并且从安全方面考虑，系统中应该包含身份认证，只有合法的注册用户才能访问指定的课件资源。
课件数据库由以下表组成：课程表（class）、子课程表（nclass）、用户表（user）、管理员表（admin）、视频信息表（download）、公告表（news）。
视频信息表通过classid与课程表关联，通过nclass与子课程表关联；用户表中包含用户的注册信息，只有注册用户才可以浏览视频信息表中的相关信息；管理员表中包含管理员的信息，管理员可以从后台向视频信息表中添加、删除或修改视频信息。
3.2课件点播系统主要功能的实现
3.2.1视频和课件的同步播放
根据视频学习的需要，在课件点播系统的客户端界面中，需要播放教师声音的同时，同步显示教师的课件以及教师授课时的录像，即要考虑在学生端界面中视音频和图片（课件主要是由图片组成）的同步播放。因此，根据视频教学的要求，需要将整个播放窗口划分为3个显示区域。
在课件播放过程中，教师的课件随着视频的播放不停的切换。为了实现视频和图片的同步，就需要在特定的时间切换图片，而这些时间信息存放在视频信息表里面。在播放视频的同时，根据这些时间信息切换图片，实现视频和课件的同步。课件的时间信息是一个课件图片编号的数组，数组元素的下标表示时间，元素的值表示课件图片的编号，视频播放时，根据时间顺序的取出数组元素所代表的课件图片，显示在页面上。
当用户需要快进或后退时，需要图片与视频继续保持同步。所以当用户进行快进或后退操作时，首先判断视频的当前进度，根据这个进度定位到课件时间信息数组的相应元素上，并请求该元素所指示的课件图片，并更新当前时间值。
3.2.2视频点播服务的实现
视频点播服务是课件点播系统非常重要的一部分，也是较难实现的一部分。课件点播服务根据用户的请求，提供相应的课件内容。并且课件在播放过程中允许用户对其进行相应的控制，如停止、暂停、静音等。当用户请求某个课件资源时，首先由 web浏览器向web服务器发出请求，web服务器获得请求后，调用asp程序访问数据库中相应的表，如果该用户是合法的注册用户则将课件的地址返回给web服务器。web服务器传送一个包含了通信地址的头文件到用户端，realplayer播放器根据头文件中的地址找到流媒体文件，接着realplayer播放器开始接收来自服务器的流式视频文件并进行播放。
3.3后台管理的实现
后台管理的主要作用是添加、修改、删除课件信息，方便课件的管理。它保证了数据库中数据的正常输入和输出。课件的添加、修改涉及到课件信息输入的合法性、必须对输入数据进
行判断，避免输入无效数据。添加、修改、删除操作都是通过对数据库的访问来实现的。
4 结论
为适应21世纪教育改革的浪潮以及对高素质人才的要求，教育模式的改革势在必行。而课件点播这种新的教学模式因为其自身的优势：自学性、选择性、实时性，它可以在短期内帮助我们培养出更多的优秀人才，所以课件点播必将成为教学模式的主流之一。而利用asp技术和流媒体技术实现的课件点播系统，具有良好的可移植性、交互性、易于维护和管理、投入较少、操作简单等优点，符合在线视频学习的需要，对促进远程教学的发展具有一定的现实意义和实践意义。
参考文献：
[1]何克抗，李文光.教育技术学[m].北京：北京师范大学出版社，2005.
[2]孟昭鹏，巩兰杰，孙兵.课件点播系统的设计与实现[j].天津理工大学学报，2005，21(3)：12-14.
[3]刘晓艳.关于流媒体课件点播系统的实现[j].南京广播电视大学学报，2002，4：48-49.
【关键词】课件点播 远程教学 流媒体 视频点播
1 相关技术介绍
1.1asp(active server pages)技术
asp技术概述
asp是微软公司推出的一种用于取代cgi（common gateway interface，公共网管接口），运行于服务器端的web应用程序开发技术。它的主要特点：（1）面向对象，并可扩展activex server组件；（2）可使用任何语言编写自己的activex server组件；（3）程序代码隐藏，在客户端仅可看到由asp输出的静态html文件；（4）存取数据库轻松容易（使用ado组件）；（5）无须手动编译程序。
1.2流媒体技术
1.2.1流媒体技术介绍
流媒体 (streaming media)是一种新兴的网络传输技术，是在互联网上实时顺序地传输和播放视/音频等多媒体内容的连续数据流，流媒体技术包括流媒体数据采集，视/音频编码及解码、存储、传输、播放等。流媒体数据流具有三个特点：连续性、实时性、时序性，即其数据流具有严格的前后时序关系。目前，采用流媒体技术的音视频文件主要有三种：（1）微软的asf（advanced stream format）；（2）realnetworks公司的realmedia；（3）苹果公司的quicktime。
1.2.2流媒体传输流程
（1）web浏览器与web服务器之间使用http交换控制信息，以便把需要传输的实时数据从原始信息中检索出来；
（2）从web服务器检索相关数据，a/v播放器进行初始化；
（3）用从web服务器检索出来的相关服务器的地址来定位a/v服务器；
（4）a/v播放器与a/v服务器之间交换a/v传输所需要的实时控制协议；
（5）一旦a/v数据抵达客户端，a/v播放器就可以播放了。
2 课件点播系统的设计
2.1课件点播系统的框架
本文介绍的课件点播系统主要由web 浏览器、web 服务器、数据库服务器和视频播放服务几个部分组成。系统的维护工作主要集中在web服务器上，客户端不需要维护。数据库服务器包含了课件的信息及存放的地址。
当用户需要点播课件时，通过web浏览器访问web 服务器，提交查询请求，web服务器根据用户的请求从数据库服务器中提取相应的资料并返回给浏览器显示。服务器上的操作对用户是透明的。
2.2系统的运行环境
（1）服务器端：windowsxp + iis服务器 + microsoft access 2003数据库。
（2）客户端：ie浏览器+realplayer播放器。
客户端选择realplayer作为视频播放工具，主要基于以下几点考虑：realplayer支持目前绝大多数的流媒体格式；realplayer默认支持的.rm格式在保证播放质量的同时，具有很高的压缩比，适于网络传输； realplayer在internet上拥有广泛的用户群和服务商支持，并且与web服务器和windows平台的兼容性较好。
3 课件点播系统的实现
3.1数据库设计
课件数据库的设计对课件点播系统非常重要。由于课件所包含的文件类型众多，大小差异很大，所以，课件数据库中只包含课件文件的属性和课件文件的地址。并且从安全方面考虑，系统中应该包含身份认证，只有合法的注册用户才能访问指定的课件资源。
课件数据库由以下表组成：课程表（class）、子课程表（nclass）、用户表（user）、管理员表（admin）、视频信息表（download）、公告表（news）。
视频信息表通过classid与课程表关联，通过nclass与子课程表关联；用户表中包含用户的注册信息，只有注册用户才可以浏览视频信息表中的相关信息；管理员表中包含管理员的信息，管理员可以从后台向视频信息表中添加、删除或修改视频信息。
3.2课件点播系统主要功能的实现
3.2.1视频和课件的同步播放
根据视频学习的需要，在课件点播系统的客户端界面中，需要播放教师声音的同时，同步显示教师的课件以及教师授课时的录像，即要考虑在学生端界面中视音频和图片（课件主要是由图片组成）的同步播放。因此，根据视频教学的要求，需要将整个播放窗口划分为3个显示区域。
在课件播放过程中，教师的课件随着视频的播放不停的切换。为了实现视频和图片的同步，就需要在特定的时间切换图片，而这些时间信息存放在视频信息表里面。在播放视频的同时，根据这些时间信息切换图片，实现视频和课件的同步。课件的时间信息是一个课件图片编号的数组，数组元素的下标表示时间，元素的值表示课件图片的编号，视频播放时，根据时间顺序的取出数组元素所代表的课件图片，显示在页面上。
当用户需要快进或后退时，需要图片与视频继续保持同步。所以当用户进行快进或后退操作时，首先判断视频的当前进度，根据这个进度定位到课件时间信息数组的相应元素上，并请求该元素所指示的课件图片，并更新当前时间值。
3.2.2视频点播服务的实现
视频点播服务是课件点播系统非常重要的一部分，也是较难实现的一部分。课件点播服务根据用户的请求，提供相应的课件内容。并且课件在播放过程中允许用户对其进行相应的控制，如停止、暂停、静音等。当用户请求某个课件资源时，首先由 web浏览器向web服务器发出请求，web服务器获得请求后，调用asp程序访问数据库中相应的表，如果该用户是合法的注册用户则将课件的地址返回给web服务器。web服务器传送一个包含了通信地址的头文件到用户端，realplayer播放器根据头文件中的地址找到流媒体文件，接着realplayer播放器开始接收来自服务器的流式视频文件并进行播放。
3.3后台管理的实现
后台管理的主要作用是添加、修改、删除课件信息，方便课件的管理。它保证了数据库中数据的正常输入和输出。课件的添加、修改涉及到课件信息输入的合法性、必须对输入数据进
行判断，避免输入无效数据。添加、修改、删除操作都是通过对数据库的访问来实现的。
4 结论
为适应21世纪教育改革的浪潮以及对高素质人才的要求，教育模式的改革势在必行。而课件点播这种新的教学模式因为其自身的优势：自学性、选择性、实时性，它可以在短期内帮助我们培养出更多的优秀人才，所以课件点播必将成为教学模式的主流之一。而利用asp技术和流媒体技术实现的课件点播系统，具有良好的可移植性、交互性、易于维护和管理、投入较少、操作简单等优点，符合在线视频学习的需要，对促进远程教学的发展具有一定的现实意义和实践意义。
参考文献：
[1]何克抗，李文光.教育技术学[m].北京：北京师范大学出版社，2005.
[2]孟昭鹏，巩兰杰，孙兵.课件点播系统的设计与实现[j].天津理工大学学报，2005，21(3)：12-14.
[3]刘晓艳.关于流媒体课件点播系统的实现[j].南京广播电视大学学报，2002，4：48-49.