摘要：SMIL是XML的一項(xiàng)具體應(yīng)用，可以將不同的多媒體素材集成在一起，并在時(shí)空上對(duì)它們的演示進(jìn)行同步控制，克服了HTML在處理動(dòng)態(tài)多媒體信息方面的缺點(diǎn)和不足，因而是解決多媒體教學(xué)資源庫建設(shè)中資源集成的有效解決方法；本文對(duì)SMIL在多媒體教學(xué)資源集成中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析，并提出了基于SMIL的多媒體資源集成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路與實(shí)現(xiàn)過程，對(duì)資源庫的有效挖掘利用，提供了有益的幫助。

關(guān)鍵詞：SMIL；同步；多媒體資源；資源集成

中圖分類號(hào)：TP319文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2008)19-30149-03

Study on SMIL Applying to Multimedia Leaning Resources Integration

LIAO Hong-Jian，TANG Lian-zhang，YANG Yu-bao

(Laboratory Center， GuangZhou University， Guangzhou， 510005， China)

Abstract：SMIL is an XML-specific application. It can integrate different multimedia materials， and demonstrate them in time and space synchronously， to overcome the shortcomings of HTML in handling dynamic multimedia information. So it is a effective solution of integration in multimedia learning resources library construction; The core technologies of SMIL are analyzed， and a SMIL-based multimedia resources integration system designedand implemented. It provides a more efficient ways of utilizing learning resources.

Keywords：SMIL; Synchronization; Multi-media Learning Resources;Integration

1 教學(xué)資源庫建設(shè)中存在的問題

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育信息化的深入發(fā)展，很多學(xué)校都建立了基于校園網(wǎng)的教學(xué)資源庫，在資源的積累方面取得了成效。如何對(duì)已有資源進(jìn)行融合，為師生提供更好、更快捷的服務(wù)，是很多學(xué)校在資源庫建設(shè)中亟待解決的新問題。如我校實(shí)驗(yàn)中心通過多年的硬軟件投入，目前已建成非線性編輯實(shí)驗(yàn)室、錄播實(shí)驗(yàn)室、微格室、視頻點(diǎn)播系統(tǒng)等，形成的多媒體教學(xué)資源分散在不同的樓宇，不同的分室、不同的服務(wù)器中，資源類型包括文本、圖片、音視頻、三維動(dòng)畫、網(wǎng)絡(luò)課件等，資源容量巨大、種類豐富，但是在資源的利用中存在以下問題：

（1）由于資源分布的時(shí)空分散性，導(dǎo)致資源的訪問、調(diào)用不便捷；

（2）目前使用html建立的資源門戶站點(diǎn)只是對(duì)文字、圖片、聲音、動(dòng)畫、視頻的機(jī)械堆砌，不能對(duì)不同的媒體信息片斷進(jìn)行組合點(diǎn)播；

（3）文件格式要求統(tǒng)一，適應(yīng)性差。在現(xiàn)有的資源點(diǎn)播中，只能使用統(tǒng)一的包容文件格式；如我們要播放一段視頻中間的片段時(shí)，如從20秒到50秒，再播放1分20秒到2分50 秒等等諸如此類的任務(wù)時(shí)，目前的 VOD 系統(tǒng)只能依靠用戶的拖拽來實(shí)現(xiàn)，由于操作的原因和重新緩沖，各片段之間難以實(shí)現(xiàn)無縫連接。如果依靠編輯軟件將源文件重新剪輯，也可實(shí)現(xiàn)這種效果，但需要重新生成一個(gè)新的文件，在一定程度上，老師的播放要求是不定的，不僅工作量大，生成的文件越來越多，不便于老師的備課和輔助教學(xué)。

因此，如何對(duì)這些包含文本、圖片、音頻、視頻等格式的多媒體資源進(jìn)行融合，從單純的教學(xué)視頻點(diǎn)播過渡到結(jié)合多種媒體的流媒體課件混合點(diǎn)播，更快捷、充分地挖掘利用現(xiàn)有資源，是目前資源庫建設(shè)中的新問題。在實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)，同步多媒體集成語言（SMIL）通過對(duì)所需的不同空間、不同類型的資源進(jìn)行智能、同步融合形成特定要求的流媒體，能有效解決上述問題。

2 SMIL介紹

同步多媒體集成語言（Synchronized Multi-media Integration Language，簡(jiǎn)稱SMIL），是由W3C（World Wide Web Consortium）組織發(fā)布的一種簡(jiǎn)單而有效的關(guān)聯(lián)性標(biāo)記語言[1]。SMIL 可以將Internet上不同位置的媒體文件通過它們的URL關(guān)聯(lián)起來，形成多媒體文件；在播放時(shí)，播放器會(huì)自動(dòng)從它們的存放位置進(jìn)行調(diào)用，并按SMIL文件中設(shè)置的播放順序和位置等屬性，將這些文件集成到同一窗口播放。也即SMIL使Web上的多媒體應(yīng)用保持同步，通過時(shí)間順序?qū)σ曨l、音頻、文字、圖片等進(jìn)行同步控制。所有這些媒體文件都相互獨(dú)立存在，SMIL文件僅是一個(gè)關(guān)聯(lián)文件，不包含、不改變真正的媒體內(nèi)容。

可見，SMIL 與 Authorware 及 PowerPoint不同，Authorware 和 PowerPoint 軟件需要把多個(gè)文件集成為一個(gè)體積龐大的大文件；也與HTML不同，HTML無法在時(shí)間上控制多個(gè)媒體文件。因此，SMIL可以有效地發(fā)揮流媒體的作用，設(shè)置多個(gè)媒體文件在播放器窗口的顯示區(qū)域、播放順序，并進(jìn)行精確的時(shí)間控制。

SMIL支持的媒體格式有靜止圖片文件、RealPix，RealText，動(dòng)畫，音頻，視頻等（如表1所示）。目前支持SMIL文件的播放器主要有Real Player、QuickTime等，常用的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器只要安裝了RealPlayer或QuickTime的相應(yīng)的插件，也可以播放SMIL文件。

表1SMIL支持的文件類型

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SMIL屬于擴(kuò)展標(biāo)記語言（XML）的范疇，是純文本類型的語言，其文件擴(kuò)展名為“.smil”或“.smi”。整個(gè)文件從開始，以結(jié)束，主要語法包括屏幕布局控制和時(shí)間行為描述兩部分，其中屏幕布局控制包含在由標(biāo)記定義的頭部；時(shí)間行為描述包含在由標(biāo)記定義的正文部分， 通過

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3 利用SMIL進(jìn)行資源集成的關(guān)鍵技術(shù)

使用SMIL對(duì)多媒體素材的集成，主要解決以下三個(gè)方面的問題：

3.1 設(shè)置多媒體素材的組合播放方式

在目前的 VOD 點(diǎn)播系統(tǒng)中，默認(rèn)的點(diǎn)播文件的格式都是視頻。實(shí)際上，現(xiàn)在教育資源的點(diǎn)播已不僅僅限于視頻，還可以包括音頻、文字、圖片等等，這就需要我們提供一個(gè)播放方式的組合設(shè)置，實(shí)現(xiàn)對(duì)來自同一文件或不同文件中素材片斷的有機(jī)、智能融合、同步及播放，同時(shí)又不破壞原素材，真正達(dá)到多媒體組合教學(xué)的目的，為教學(xué)服務(wù)。這種組合主要包括放映的時(shí)間先后，主要有順序播放、并行播放。順序播放是指一個(gè)素材播放完畢后接著播放另一素材，并行播放則是指幾種素材可以同時(shí)播放，其中又包括完全同步即同時(shí)開始播放和不完全同步，如 A 素材播放幾秒后再開始播放B素材或再過幾秒后播放C素材等等，這就可能在一個(gè)時(shí)間段只有A素材播放，另一時(shí)間段有 A、B 或 B、C 或 A、C 或 A、B、C 在同時(shí)播放。

例如， 已有一個(gè) rm格式的《信號(hào)發(fā)生器》課件“signal_generator.rm”，要取其中的“功能介紹”知識(shí)點(diǎn)， 時(shí)間區(qū)間是從 1min20s 到5min29s， 并組合播放字幕，則生成的課件“信號(hào)發(fā)生器功能介紹.smil”的主要代碼如下：

其中的“信號(hào)發(fā)生器功能介紹詞.rt”是給該段視頻配RealText 格式的字幕文件。

3.2 規(guī)劃SMIL文件的時(shí)間線

當(dāng)多個(gè)媒體文件組合時(shí)，各個(gè)媒體文件的時(shí)間線以及它們?cè)诙嗝襟w文件中播放的計(jì)劃組成了整個(gè)多媒體節(jié)目的時(shí)間線。合理計(jì)劃流媒體的時(shí)間線可以實(shí)現(xiàn)畫面、音頻、字幕等同步，也有助于合理使用用戶的連接帶寬，避免播放遲滯和“再預(yù)置”現(xiàn)象的出現(xiàn)。SMIL 語言通過時(shí)間標(biāo)記元素建立和改變SMIL文件的時(shí)間線，如通過begin 和end 屬性設(shè)置媒體播放的開始、結(jié)束時(shí)間及前后播放的間隔時(shí)間，通過clip-begin和Clip-end屬性可以播放連續(xù)性媒體文件內(nèi)部的一個(gè)片段，還可以通過dur屬性設(shè)置播放的持續(xù)時(shí)間等。

考慮到授課時(shí)需4個(gè)流媒體同步播放，因此設(shè)計(jì)成并行方式。根據(jù)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)服務(wù)器端在同一時(shí)間發(fā)送視頻流、音頻流、圖片流和文本流，那么客戶端最早收到的往往是文本流，而最后收到的是視頻流[2]。如果要同步播放這4個(gè)流，就必須以最后到達(dá)的視頻流為播放起始點(diǎn)，具體實(shí)現(xiàn)如下：

<audioid=\"networkteachingaudio\" 172.22.21.100="" <="" elab="" p="" rtsp:="" sbq="" src='">

networkteachingaudio.rm\"/>

3.3 設(shè)置SMIL文件播放的屏幕布局

將多種媒體組合到一個(gè)窗口中播放時(shí)，除了聲音文件外，其他的媒體內(nèi)容需要不同的播放區(qū)域，在SMIL文件中，通過定義相關(guān)標(biāo)記的region屬性等在各播放區(qū)域中放置相應(yīng)的可視媒體對(duì)象。在復(fù)雜的流媒體播放應(yīng)用中，可能需要建立動(dòng)態(tài)或重疊的播放區(qū)域，這可通過標(biāo)記的z-index參數(shù)來實(shí)現(xiàn)。SMIL文件中所定義的播放區(qū)域，只要不定義其背景色，在默認(rèn)狀態(tài)下是透明的；對(duì)于最上層播放區(qū)域，如果有媒體在其中播放，下面各層的區(qū)域就被覆蓋；如果區(qū)域中沒有媒體文件的播放，它就處于透明狀態(tài)，下層中正在播放媒體文件的區(qū)域就被顯示。如下面的代碼定義了兩層區(qū)域，并實(shí)現(xiàn)播放區(qū)域的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換。

4 多媒體教學(xué)資源集成平臺(tái)的設(shè)計(jì)思路與實(shí)現(xiàn)

根據(jù)我校建設(shè)現(xiàn)狀，我們使用SMIL結(jié)合已有的流媒體點(diǎn)播系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了如圖2所示的多媒體資源集成系統(tǒng)，用來實(shí)現(xiàn)多媒體內(nèi)容的整合，系統(tǒng)要支持媒體素材的上傳、檢索和瀏覽功能；支持多媒體素材集成的在線編輯、撰寫；支持多媒體內(nèi)容的同步發(fā)布等。

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圖1 多媒體集成點(diǎn)播系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

從使用者的角度來講，包括的主要功能模塊有：

（1）資源的管理與檢索：對(duì)資源的管理包括資源的上傳、分類、刪除等；檢索包括按關(guān)鍵字檢索和按片斷檢索。

（2）多媒體資源的在線制作與發(fā)布：此模塊是整個(gè)系統(tǒng)中的重點(diǎn)，為用戶提供一個(gè)可視化的資源集成窗口，在此窗口中，用戶無需了解SMIL語法而通過拖拽或選項(xiàng)設(shè)置來集成多媒體素材，選項(xiàng)包括：編輯資料的名稱顯示、鏈接地址、所屬分類、內(nèi)容簡(jiǎn)介；編輯結(jié)點(diǎn)名稱和起始點(diǎn)、結(jié)束點(diǎn)時(shí)間；編輯資料的制作者信息等。工作流程如圖2所示：用戶首先從資源庫中檢索需要的資源，通過編輯界面來設(shè)置素材的參數(shù)，如起始時(shí)間、截止時(shí)間，屏幕布局等；系統(tǒng)依據(jù)用戶的設(shè)置自動(dòng)生成SMIL文件，用戶通過預(yù)覽后可反復(fù)修改，然后發(fā)布到流媒體服務(wù)器。

（3）客戶端的點(diǎn)播功能。由于本系統(tǒng)要使用 SMIL2.0 語言，而只有QuckTime或RealPlayer 9的播放器才支持（當(dāng)然這種兼容性在以后隨著播放軟件的發(fā)展而有所改善），所以我們?cè)赗ealPlayer地址中直接輸入SMIL文件的URL，或在WEB 中嵌入RealPlayer 的方式進(jìn)行播放。RealPlayer播放器通過RTSP協(xié)議請(qǐng)求RealServer中的SMIL文件，播放效果如圖3所示。

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圖3 基于SMIL集成平臺(tái)的演示示例

5 SMIL在資源整合方面的效果與優(yōu)勢(shì)

在我校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源庫建設(shè)實(shí)踐中，運(yùn)用SMIL技術(shù)結(jié)合現(xiàn)有的流媒體點(diǎn)播系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)多媒體資源的集成，提高了現(xiàn)有資源的利用率，取得了較好的效果，表現(xiàn)為：（1）SMIL采用與HTML類似的標(biāo)記方式，語法簡(jiǎn)單易學(xué)，易于掌握；（2）集成性強(qiáng)，易于開發(fā)生動(dòng)、形象、圖文并茂的多媒體課件，并輕松實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上實(shí)時(shí)同步播放；（3）具有一定的智能性，如通過帶寬來選擇不同的傳輸速率，添加時(shí)間段超鏈接，甚至轉(zhuǎn)場(chǎng)過渡功能，動(dòng)畫效果等。

6 結(jié)束語

本文嘗試將SMIL應(yīng)用到多媒體教學(xué)資源的集成中，可以很好的解決多媒體教學(xué)資源播放效果不佳、制作難度大、共享困難等問題，是資源庫設(shè)計(jì)中資源集成共享的一個(gè)很好的選擇。由于SMIL的特性可以將流媒體卓越的網(wǎng)絡(luò)傳輸性能得以很好的利用，目前它已經(jīng)成為Internet上用于集成多媒體節(jié)目，尤其是流媒體的國際通用標(biāo)準(zhǔn)語言，在移動(dòng)流媒體如多媒體短信，遠(yuǎn)程教育等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1] Jeff Ayars.Synchronized Multimedia Integration Language (SMIL 2.0) - [Second Edition][DB/OL]. http://www.w3.org/TR/2007/REC-SMIL2-20050107，2007-09-12.

[2] 廖宏建.讓流媒體在網(wǎng)頁上自由翱翔[J]. 中小學(xué)信息技術(shù)教育，2005，(09).

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文