李成亞

摘 要：在明確多媒體交互系統(tǒng)在遠程教育中重要性的基礎上，分析了系統(tǒng)的概要設計，并探討了系統(tǒng)主要功能的實現(xiàn)，以期為多媒體實時交互技術的應用提供一定的參考價值。

關鍵詞：多媒體；實時交互；遠程教育

多媒體是融合兩種或者兩種以上媒體的交互式傳播媒體，具有良好的人機交互性能，在電子商務、視頻點播、遠程教育、遠程醫(yī)療以及網(wǎng)絡游戲等領域應用普遍。其中，遠程教育是在多媒體技術基礎上建立起來的一個應用系統(tǒng)，可以借助于網(wǎng)絡將圖像、聲音、電子教案等在師生之間互傳；構建虛擬班級實現(xiàn)師生在線交流答疑，很好地實現(xiàn)了學生自主控制的異步網(wǎng)上學習模式。本文重點探討的就是多媒體實時交互技術在遠程教育中的應用研究。

一、多媒體實時交互子系統(tǒng)的概要設計

1.需求分析

遠程教育系統(tǒng)中的多媒體實時交互子系統(tǒng)可以為師生提供不同層次的交互服務，滿意教學、培訓以及演示等需求。為了營造良好的教學氛圍，多媒體實時交互子系統(tǒng)的功能需求主要體現(xiàn)在以下幾個方面：能實現(xiàn)語音、視頻、白板、數(shù)據(jù)的綜合；教學過程中可實現(xiàn)主播端與N個客戶端之間的實時多點交互；具有會議功能，主會場與分會場間能夠進行視音頻的交互；管理員可以為某一終端指定交互權限等。

2.結構設計

考慮到用戶終端網(wǎng)絡帶寬的不同，對于帶寬大的終端，系統(tǒng)可進行實時音視頻的雙向傳輸；對于帶寬窄的終端，系統(tǒng)給出提示，且只能進行實時音頻的雙向傳輸。若老師開始遠程教育服務時，可以先創(chuàng)建一個交互實例，也就是在系統(tǒng)服務器端創(chuàng)建一個師生用戶列表，師生與生生間的多媒體數(shù)據(jù)傳播由服務器端的應用程序加以管理，用戶可以動態(tài)加入或者退出。為了確保交互系統(tǒng)的安全性，用戶進入遠程教育服務平臺時必須通過用戶名與密碼的驗證才可正常加入。

二、多媒體實時交互子系統(tǒng)主要功能的實現(xiàn)

1.實現(xiàn)工具

本子系統(tǒng)實現(xiàn)采用的是JAVA媒體架構API軟件。該工具軟件為系統(tǒng)音頻與視頻等多媒體內(nèi)容的捕獲、回放、流轉以及編輯轉換提供了統(tǒng)一的架構，而且能夠通過SCSL進行發(fā)布，將JMF的便捷性與可縮放性從服務器擴展到桌面以及各種消費類器件中。

2.實時多媒體數(shù)據(jù)的傳輸

用戶終端實時多媒體數(shù)據(jù)上傳時，系統(tǒng)必須對上傳的數(shù)據(jù)進行預處理；而用戶終端要從服務器數(shù)據(jù)轉播中心接收RTP包與RTCP包時，系統(tǒng)同樣要對數(shù)據(jù)包進行預處理。其中，RTP不能為數(shù)據(jù)包的順序傳送提供可靠的機制，也不能很好地控制流量與擁塞現(xiàn)象，而是借助于RTCP實現(xiàn)這些控制功能的。同時，RTCP包中有已經(jīng)發(fā)送數(shù)據(jù)包的詳細信息，服務器可以根據(jù)這些信息調(diào)整多媒體數(shù)據(jù)包的傳輸參數(shù)，從而保證以有效的反饋與最小的開銷完成多媒體數(shù)據(jù)包的傳輸。

3.系統(tǒng)實時白板交互功能

遠程教育服務系統(tǒng)中的電子白板功能是指登陸的用戶可以書寫、更改、共享白板上的信息，但白板的分配權是由老師掌握的。而對于實時白板操作的權限標識，是和遠程教育發(fā)言標識一樣直接封裝在控制數(shù)據(jù)中的。

在本系統(tǒng)中，白板上的實時數(shù)據(jù)都是有特殊標識的多媒體數(shù)據(jù)，并與RTP打包后通過ServerSocket發(fā)送到用戶終端的。所有用戶的Client Socket必須與多媒體數(shù)據(jù)轉播服務器的ServerSocket保持TCP連接，才可捕獲白板上的實時數(shù)據(jù)。每次進行實時白板交互時，包括白板數(shù)據(jù)的RTP數(shù)據(jù)包都是轉發(fā)到具有白板權限的用戶終端。若接收白板數(shù)據(jù)的用戶終端在該時刻更改了白板信息，更新的白板信息將會自動更新。若用戶終端沒有使用實時白板功能，則系統(tǒng)將白板數(shù)據(jù)轉化為圖片顯示在用戶終端的GUI界面上。

4.系統(tǒng)實時多媒體的播放功能

遠程教育系統(tǒng)平臺中的用戶終端不但可以播放從服務器端下載的多媒體數(shù)據(jù)，而且還可以播放用戶間互傳以及本地的媒體數(shù)據(jù)，支持的格式主要有：MP3、avi、au、MPEG等。該播放功能的實現(xiàn)主要是通過控制器Controller、播放器Player、處理器Processor來實現(xiàn)的。其中，Controller實現(xiàn)多媒體數(shù)據(jù)流的監(jiān)聽，而Player與Processor實現(xiàn)多媒體播放對象的創(chuàng)建與多媒體數(shù)據(jù)的編解碼處理。

綜上所述，多媒體實時交互子系統(tǒng)是個較龐大的子系統(tǒng)，涉及信息傳輸技術、視頻與音頻壓縮技術等。該系統(tǒng)可以很好地實現(xiàn)師生遠程教學過程中的溝通，突破了時間與空間的限定，極大地促進了現(xiàn)代遠程教育的發(fā)展。

參考文獻：

陳麗.遠程教育中教學媒體的交互性研究[J].中國遠程教育，2011.

（作者單位 江蘇省鹽城市響水職業(yè)教育中心校）