衛(wèi)永強(qiáng) 王向哲

(1.漯河醫(yī)學(xué)高等專(zhuān)科學(xué)校,河南漯河 462002;2.漯河市技師學(xué)院,河南漯河 462002)

基于Flex技術(shù)的高校教學(xué)視頻會(huì)議系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

衛(wèi)永強(qiáng)1王向哲2

(1.漯河醫(yī)學(xué)高等專(zhuān)科學(xué)校,河南漯河 462002;2.漯河市技師學(xué)院,河南漯河 462002)

本文從高校教學(xué)視頻會(huì)議的實(shí)際需求分析入手,采用流媒體的視頻會(huì)議系統(tǒng),客戶(hù)端界面的開(kāi)發(fā)使用的是能給客戶(hù)提供豐富界面的RIA實(shí)現(xiàn)技術(shù)Flex,服務(wù)器采用的是開(kāi)源的Java語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的新興開(kāi)源項(xiàng)目流媒體服務(wù)器Red4,Red4和Flex完美結(jié)合實(shí)現(xiàn)了高校教學(xué)視頻會(huì)議系統(tǒng),達(dá)到了客戶(hù)的需求,解決了高校一校多區(qū)教學(xué)管理工作中遇到的突出問(wèn)題。為探索高校教學(xué)管理工作提供了新思路、新途徑和新措施。

Flex技術(shù) 流媒體 視頻會(huì)議

高校教學(xué)視頻會(huì)議系統(tǒng)作為教務(wù)管理工作的一部分，可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或者是兩個(gè)以上不同辦公地點(diǎn)及一校多區(qū)的教學(xué)部門(mén)之間，利用現(xiàn)有的校園局域網(wǎng)，把電子資料如圖像、語(yǔ)音等分送到各個(gè)會(huì)議的計(jì)算機(jī)上，利用聲音、圖像等實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的聚會(huì)、辦公等，方便教師進(jìn)行教研活動(dòng)交流。在高校中實(shí)現(xiàn)視頻會(huì)議將提高教學(xué)管理的效率，不但節(jié)省差旅費(fèi)，還能解決交通擁堵現(xiàn)象。一般高校新老校區(qū)之間多采用光纖互聯(lián)，各個(gè)教研室之間形成校園局域網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)傳輸速度快。作為高校教學(xué)信息系統(tǒng)的一部分，軟件視頻會(huì)議系統(tǒng)由于成本低廉無(wú)疑成為高校教學(xué)視頻會(huì)議的最終選擇。

1 概述

視頻會(huì)議系統(tǒng)（Video Conference System，VCS），實(shí)現(xiàn)的是不同地域的群體之間，在現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)資源的基礎(chǔ)之上，傳輸多個(gè)不同的連續(xù)音、視頻以及相關(guān)數(shù)據(jù)信息資料的一種以實(shí)現(xiàn)會(huì)議形式為目的通信系統(tǒng)。教學(xué)視頻會(huì)議在交流上很直觀，在進(jìn)行語(yǔ)言交流的同時(shí)還能即時(shí)看到對(duì)方，如同面對(duì)面說(shuō)話(huà)。教學(xué)視頻會(huì)議系統(tǒng)通常采用的有兩種架構(gòu)模式，即C/S和B/S結(jié)構(gòu)。C/S(Client/Server)即客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器采用的兩層開(kāi)發(fā)模式，這種模式需要單獨(dú)安裝客戶(hù)端程序，開(kāi)發(fā)成本相對(duì)來(lái)說(shuō)比較高，維護(hù)起來(lái)比較麻煩，可移植能力差。B/S(Browser/Server)即瀏覽器/服務(wù)器采用的是三層的開(kāi)發(fā)模式，開(kāi)發(fā)成本低，可維護(hù)性強(qiáng)，無(wú)需安裝客戶(hù)端，只需要IE瀏覽器即可預(yù)覽效果，但是其傳輸信號(hào)質(zhì)量較差，頁(yè)面反應(yīng)較為遲緩。這兩種模式有利有弊，如何利用這兩種架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，摒棄不足之處。這就需要使用RAI技術(shù)。RIA（Rich Internet Application）即富互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)，它是一種新的應(yīng)用于Internet上的程序，它使用戶(hù)客戶(hù)端界面比較豐富，大大的增加了用戶(hù)間的交互功能，因其獨(dú)特的運(yùn)行模式，使其數(shù)據(jù)傳輸速度更快。Flex作為RIA的實(shí)現(xiàn)技術(shù)，它擁有RIA的優(yōu)勢(shì)，它可以在Web上開(kāi)發(fā)具有豐富多媒體程序的個(gè)性化的人機(jī)交互界面，改變了以往的人機(jī)的交互關(guān)系，提高了客戶(hù)的Web應(yīng)用體驗(yàn)。

圖1 教學(xué)視頻會(huì)議系統(tǒng)的模塊功能結(jié)構(gòu)框

圖2 注冊(cè)用戶(hù)用例圖

2 用戶(hù)需求分析

高校教學(xué)視頻會(huì)議系統(tǒng)是建立在教學(xué)管理的系統(tǒng)基礎(chǔ)之上，作為教學(xué)管理開(kāi)發(fā)的一個(gè)分支，教學(xué)視頻會(huì)議系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，需通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)即時(shí)語(yǔ)音及視頻的通信，達(dá)到簡(jiǎn)單會(huì)議的目的。視頻會(huì)議的實(shí)現(xiàn)可以提高教學(xué)工作效率，改變傳統(tǒng)的教學(xué)會(huì)議模式，減低由于路途奔波而產(chǎn)生的費(fèi)用并且大大縮短了會(huì)議前的準(zhǔn)備時(shí)間，工作流程將更加快捷、高效、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)。教學(xué)系統(tǒng)中的會(huì)議視頻系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足以下功能需求。

圖3 管理員用戶(hù)用例

（1）視頻會(huì)議支持賬戶(hù)密碼管理，對(duì)不同賬戶(hù)分配不同的權(quán)限，用戶(hù)需要登錄密碼后才能分配房間并進(jìn)行視頻會(huì)議。（2）支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、多點(diǎn)間通訊，系統(tǒng)在支持點(diǎn)到點(diǎn)通訊的基礎(chǔ)上，也要支持多點(diǎn)視頻通訊，用戶(hù)可以創(chuàng)建房間并容許多人進(jìn)入或用戶(hù)可以進(jìn)入他人創(chuàng)建的多人房間中。（3）同時(shí)召開(kāi)3個(gè)以上會(huì)議，會(huì)議信號(hào)相互間不發(fā)生干擾。（4）管理員可以瀏覽用戶(hù)信息，參加會(huì)議，將不符合條件的用戶(hù)踢出系統(tǒng)，同時(shí)確定發(fā)言對(duì)象、上傳電子公告等功能。（5）支持單獨(dú)的語(yǔ)音功能。當(dāng)視頻功能信號(hào)出現(xiàn)差錯(cuò)或無(wú)攝像頭時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)沒(méi)有視頻的情況下，單獨(dú)的進(jìn)行語(yǔ)音交流。（6）支持會(huì)議的錄制。當(dāng)客戶(hù)端對(duì)會(huì)議情況進(jìn)行錄制時(shí)，提示視頻文件保存位置。（7）支持圖片文字交流功能。視頻會(huì)議成員在進(jìn)行會(huì)議時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)文字圖片的交流。（8）支持文檔共享。至少支持辦公軟件系列文檔的共享，當(dāng)用戶(hù)點(diǎn)擊時(shí)，可以進(jìn)行下載，同時(shí)支持文檔共享的上傳工作。（9）支持公告的發(fā)布。根據(jù)用戶(hù)管理權(quán)限，可以進(jìn)行公告的發(fā)布，進(jìn)入會(huì)議的所有人都可以看到發(fā)布的公告信息。

3 總體設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的總體功能概況起來(lái)主要包括幾個(gè)具體實(shí)現(xiàn)模塊：語(yǔ)音視頻、文檔共享、文字圖象交流、公告板模塊、用戶(hù)登錄模塊、后臺(tái)管理模塊等(如圖1所示)。

語(yǔ)音視頻模塊：客戶(hù)端通過(guò)攝像頭、麥克風(fēng)，向服務(wù)器發(fā)送連接請(qǐng)求;服務(wù)器與客戶(hù)端建立數(shù)據(jù)連接，并分配端口;服務(wù)器將獲取的客戶(hù)端數(shù)據(jù)向用戶(hù)廣播;從而實(shí)現(xiàn)為會(huì)議提供需要的音視頻服務(wù)的功能。文檔共享模塊：允許登錄的客戶(hù)上傳文檔資料到服務(wù)器上并顯示所有可以下載的文檔資料列表，實(shí)現(xiàn)共享及下載功能。文字圖象交流模塊：客戶(hù)端登錄后就分配向服務(wù)器發(fā)送信息，服務(wù)器判斷接收到的信息的類(lèi)型（文字信息或電子白板信息），服務(wù)器將處理好后的信息向在線(xiàn)用戶(hù)發(fā)送。公告板模塊：公告欄及時(shí)顯示后臺(tái)上載的最新公告內(nèi)容。用戶(hù)登錄模塊：用戶(hù)輸入用戶(hù)名及密碼，根據(jù)用戶(hù)名及密碼信息查詢(xún)并分配用戶(hù)權(quán)限，自動(dòng)判斷用戶(hù)等級(jí)。后臺(tái)管理模塊：主要管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)。包括用戶(hù)信息的管理，上傳信息的管理，公告信息發(fā)布管理。

3.2 角色和用例

3.2.1 注冊(cè)用戶(hù)用例(圖2)

注冊(cè)用戶(hù)的用例包括：（1）登錄：用戶(hù)輸入用戶(hù)名及密碼，如果登錄成功則進(jìn)入會(huì)議主面板，不成功返回到注冊(cè)面，進(jìn)行友好提示。（2）設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)：已登錄用戶(hù)需設(shè)置本地計(jì)算機(jī)端口，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器端口和地址等信息。（3）查看參加視頻會(huì)議小組信息：用戶(hù)查看在線(xiàn)參加視頻會(huì)議小組成員信息及會(huì)議狀態(tài)。（4）加入會(huì)議。

3.2.2 管理員用例(圖3)

管理員用戶(hù)的用例包括：（1）登錄：管理員進(jìn)入后臺(tái)登陸驗(yàn)證，如果登錄成功則進(jìn)入會(huì)議主面板，不成功返回進(jìn)行友好提示。（2）瀏覽、修改用戶(hù)信息：管理員在后臺(tái)可以瀏覽用戶(hù)相關(guān)信息，并根據(jù)需要增加用戶(hù)信息，刪掉用戶(hù)信息，修改用戶(hù)信息等操作。（3）瀏覽、修改會(huì)議室信息：管理員在后臺(tái)可以瀏覽、打開(kāi)會(huì)議室相關(guān)信息如：視頻會(huì)議小組成員及會(huì)議狀態(tài)等，刪掉會(huì)議室，關(guān)閉會(huì)議室，把不符合要求的人員趕出會(huì)議室。

3.3 系統(tǒng)模式設(shè)計(jì)

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，將系統(tǒng)分為服務(wù)器端和客戶(hù)端系統(tǒng)兩個(gè)部分。服務(wù)端是開(kāi)源的Java語(yǔ)言開(kāi)發(fā)Flash服務(wù)器Red4，負(fù)責(zé)處理大量的流媒體的信息，比較消耗服務(wù)器資源，但是經(jīng)常使用本系統(tǒng)的用戶(hù)相對(duì)較少，所以一個(gè)流媒體服務(wù)器就相對(duì)滿(mǎn)足基本需求，無(wú)需采用集群服務(wù)器的形式?？蛻?hù)端基于Flex技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)音視頻播放、信息的編解碼等。在服務(wù)端與客戶(hù)端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互時(shí)，傳輸?shù)牟皇莻鹘y(tǒng)的B/S的頁(yè)面信息，而是單純的數(shù)據(jù)信號(hào)信息，很多的業(yè)務(wù)邏輯信息大部分都是由客戶(hù)端軟件進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的，這樣就減輕了服務(wù)端的壓力，提高了教學(xué)視頻會(huì)議的質(zhì)量和效率。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)高校教學(xué)視頻會(huì)議系統(tǒng)進(jìn)行分析，又根據(jù)教學(xué)視頻會(huì)議的需求，設(shè)計(jì)了一個(gè)滿(mǎn)足教學(xué)管理人員需要的視頻會(huì)議系統(tǒng)，符合視頻會(huì)議方面的相關(guān)要求標(biāo)準(zhǔn)。本系統(tǒng)雖然作為教學(xué)管理的一個(gè)子系統(tǒng)，但是功能模塊的設(shè)計(jì)達(dá)到了用戶(hù)要求，用戶(hù)界面操作簡(jiǎn)單也較為簡(jiǎn)單、易懂，使用者可以很快上手。在以后的教學(xué)管理中，使用此視頻會(huì)議，將極大地降低了教育管理成本。

[1]武靜.基于H.323的視頻會(huì)議終端技術(shù)仁[J].電信技術(shù),2004.

[2]卜園淵.基于Red4的Wed視頻、音頻系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[D].青島大學(xué),2012.

[3]許國(guó)良.視頻會(huì)議系統(tǒng)在雙流縣廣電網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)光盤(pán)軟件與應(yīng)用,2012(23).

[4]龐振.基于Flex+Red4的實(shí)時(shí)語(yǔ)音交流平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn)[D].北京郵電大學(xué),2011.

衛(wèi)永強(qiáng)（1984—）,男,河南漯河人,碩士研究生,畢業(yè)于南京理工大學(xué),講師,研究方向：計(jì)算機(jī)技術(shù)。