多媒体课件的生成与再编辑系统研究与设计论文

摘要：随着下一代互联网技术的研究，以及CERNET2逐渐应用于现代远程教育实践，高带宽、高速率、高可靠性的网络将为远程教育能够提供更优质的教育服务创造更多的机遇和可能。包含视、音频等大颗粒信息对象的多媒体课件，在不久的将来，将广泛运用于远程教育实践，并对整个远程教育的服务质量有一个很大的提升。

关键字：多媒体课件、制作、同步

1.多媒体课件与中国远程教育概述

多媒体课件包含了视、音频等大信息量的媒体素材，增加了整个课件的信息量，满足了学生全方位的教育需求；学生可以通过从声、光、色等多方面来学习知识，完全如身临真实课堂。本文研究的主要目的是在一定的网络带宽下，如何有效地将这些大信息量媒体素材应用于多媒体课件来不断提高网络教育的服务质量。

现今，随着网络环境的改善、网络技术的提高，使得视、音频等大颗粒信息单元成为了课件的主体，使得课件和其它普通的Web网页可以同步播放，并且可以进行网络课件的版权保护，而同时随着网络教育标准研究的继续深入，网络教育标准已经不单单只是对于教育资源的描述和组织，网络教育系统走向智能化和个性化成为现今网络教育标准研究的新的热点。能够定制每一位学生的学习计划，对于每一位学生的学习进度进行跟踪，并且融合了复杂的多媒体技术的智能化网络教育系统成为了当前远程教育系统研究领域的重点，成为当前远程教育市场最大的卖点。

2.多媒体课件的生成与再编辑系统系统框架

多媒体课件生成与再编辑系统包含两个大的模块：课堂直播录制模块与课件再编辑模块。课堂直播模块主要完成教育资源的实时收集、同步和播放；课件再编辑模块主要完成教育资源的重新整理、组织，并修订课件的描述信息和版权信息；两者配合形成可以实际运行的标准化多媒体课件。

2.1课堂直播录音模块

课堂直播录制模块，是B/S结构的。在教师端（服务器端），能够方便地将教师讲课的视、音频采集，并可以记录教师讲课过程中所用到DOC文档、PPT文档、HTML网页、图片、Flash、视、音频媒体资源，特别是可以将他们与教师讲课的视、音频中的影像同步播放和记录；同时，也可以同步播放和记录教师当前的桌面；一个很特别的地方，在特殊硬件的支持下，课堂直播录制模块可以同步播放和记录教师在白板上的操作。在学生端（客户端）能够实时观看或是点播教师讲课的影像以及与此同步的各种教育素材、桌面和白板操作。课堂直播录制模块可以通过流媒体服务器和Web服务器将多媒体课件，实时播放；也可以，将课件记录到本地硬盘，形成课件毛坯。

教师端，视频捕获模块捕获教师视、音频或者其他视、音频媒体文件作为课件的主视频，用来控制整个多媒体课件的播放。桌面视频模块在没有切换到桌面时播放黑视频；在切换到桌面时，实时保存或实时播放教师桌面。白板模块将硬件检测到的白板数据，以视频脚本的形式发送到主视频。资源收集模块将DOC文档、PPT文档、HTML网页、图片、Flash转化为网页的形式，发送到Web服务器。桌面视频模块把桌面视频切换的每个动作通过资源同步模块，形成脚本，发送到主视频内部；白板模块把每五个落笔数据及其落笔的时间，通过资源同步模块，形成脚本，发送到主视频内部；资源收集模块把资源切换的每个时间点，及其资源URL，通过资源同步模块，形成脚本，发送到主视频内部。整个课件可以保存，也可以通过流媒体服务器和Web服务器发送出去，进行教育直播。

2.2同步方案

在本系统中，多媒体同步解决方案分为三个部分：教师的视、音频与一般教育素材之间的同步；教师的视、音频与教师桌面视频之间的同步；教师的视、音频与白板事件之间的同步。但是，无论何种方案都是基于微软的流媒体脚本控制技术的。

2.2.1流媒体脚本控制技术

在wmv、wma、asf格式的视、音频文件中可以插入六种类型的脚本节点：TEXT、URL、EVENT、CAPTION、FILENAME、OPENEVENT，他们这六种类型的脚本节点都基于视频播放的时间，即：在何时产生何种事件。其中，TEXT节点，是在视、音频流的某个时间加入一段文字，这段文字的格式可以是平文本、SAMI文件形式或是HTML格式，当视、音频播放到这个时间点，脚本语言就可以检测到这段文字，并可就此做进一步处理；URL节点，是在视、音频流的某个时间加入一个URL地址，当视、音频播放到这个时间点，脚本语言就可以IE播放检测到的URL地址；EVENT节点，是在视、音频的某个时间加入一个事件，当视、音频播放到这个时间点时，触发这个事件执行，这个事件可以是用户自定义的.，但是事件列表必须在这个流的WindowsMediaMetafile中定义；CAPTION节点，同TEXT节点一样，也是在某个时间点加入一段文字，但是CAPTION节点支持标准的HTML格式化，所以，文字样式可以按照自己要求进行格式化；FILENAME节点，是在视、音频流的某个时间加入一个文件的链接，当播放到这个时间点时，此文件打开；OPENEVENT节点，与EVENT节点基本相同，只是在事件来临前允许视频预填充Buffer，保存视频的无缝连接。

2.2.2视、音频与一般教育素材同步方案

视、音频与一般教育素材同步主要采用URL脚本节点来实现。一般教育素材主要包括：DOC文档、PPT文档、HTML网页、图片、Flash。首先，调用Word和PowerPoint的编程接口将DOC文档和PPT文档转化为HTML网页；然后，将转化的网页资源和已有的网页资源，以及图片和Flash，采用IIS作为Web服务器发布，最后，在需要与之同步的视、音频的时间点嵌入这些发布的URL地址。这样，在教师的视、音频播放时，就能同步地播放教师当时点击的一般的教育素材。

2.2.3视、音频与教师桌面同步解决方案

视、音频与教师桌面视频的同步主要采用TEXT脚本节点来实现，即：在主视、音频需要桌面视频切换的时间点嵌入特殊的TEXT字符串，通知桌面视频的切换。教师桌面视频与一般教育素材之间的主要区别在于，视频的播放需要缓冲。即，桌面视频在触发它开始播放的时候，必须首先填满播放器中的buffer，所以，触发的时间点与视频的播放就存在一个时间差，这样就造成了教师的视、音频与教师的桌面视频的不同步。解决这个问题的一个方法是，可以在桌面视频不进行播放的时候插入一个全黑的视频流（由于全黑视频信息量最小，占有带宽最小，对整体的性能的影响最小），保持播放器中的buffer的充满，这样就解决了桌面视频在播放前需要填满buffer而造成不同步的问题。

2.3多媒体Codec解决方案

微软提供了一些对于视、音频的数字信号编码器，每种多媒体数字信号编码器定义了对于支持的媒体的配置。利用这些Codec可以根据需要压缩和解压缩媒体内容。多媒体数字信号编解码器根据Profile（文件）中的配置进行媒体数据压缩。Profile中的配置信息保存在压缩文件头中。当媒体数据进行解压缩时，保存在媒体文件头的配置信息就被读取，用来解压缩媒体数据。

各种多媒体Codec的特性不同，而且对于视频质量的影响很大，所以必须根据其特性合理使用。如：WindowsMediaVideo9对于对比度强的内容表现的比较清晰，而且CPU消耗比较小，但是，对于颜色丰富的内容处理的就不近乎人意。而，WindowsMediaVideo7对于颜色丰富的内容处理的就要好的多，但其他性能就都不如WindowsMediaVideo9。

2.4内容包装规范

内容包装规范旨在为学习内容定义一个标准的数据结构，并且绑定足够的描述信息，以便于学习资源的快速检索、有效的共享和交换。只要符合内容包装规范，不同种类的课件可以作为独立单元在不同的平台进行传输、交换和执行，可以被不同的制作工具所重用。内容包装规范使学习内容成为可以在多个应用与学习环境之间进行交换和重用的学习单元，有利于不同网络教育机构之间进行充分的教育资源共享，减少学习内容制作的时间和开销。

3.结束语

多媒体课件制作、编辑系统完成了网络课件的制作生成、编辑，在这个流程中，融合了对于学习计划的安排和学习进度的管理，大大地提高了网络教育的服务质量。

参考文献：

[1]宋泽运，《远程教育发展展望》，贵州工业大学学报(社会科学版)，2003年

[2]包国庆，《教育系统工程——一门新兴的学科体系高教探索》，2003年

[3]刘均，李人厚，郑庆华，倪冰，《面向同步实时授课的多媒体通信模型》，计算机工程，2003年

[4]陈信年，朱贻盛，龚丽，谢浩，《第三代远程教育系统的研究和设计》，计算机工程，2003

[5]肖伟东，肖军，《微软流媒体技术》，萍乡高等专科学校学报，2003年