远程交互式教育系统技术方案
1.设计目标分析
现代远程教育是近几年兴起的新的教育模式，多媒体远程交互式教育系统是针对远程教学的全面解决方案，能够提供授课直播、视频交互、课件制作与点播、在线考试、WWW网校等完备的功能，适用于各类学校建设远程教学网以及网络运营商开展远程交互式教育业务。
多媒体远程交互式教育系统通过网络以音频和视频的方式将分布在异地的教师和学生连接在一起，提供从实时上课到非实时课下教学的远程教学以及整个系统日常教务管理的功能，同时以中国公众多媒体信息网和CERNET为载体，实现面向社会大众的Internet网上教学服务。系统采用模块化结构，可以方便地满足用户对远程教学系统的各种不同需求。
2.多媒体远程交互式教育系统方案
图2.1多媒体远程交互式教育系统结构
多媒体远程交互式教育系统由“非实时课件制作”、“网络服务中心”、“授课演播室”、“媒体交换网络”、“多媒体教室”和“个人客户端”六部分组成。其中前四个部分为多媒体远程交互式教育系统的核心服务部分，后两部分为信息分发终端部分。其主要功能特性如下：
“非实时课件制作”，它是教育多媒体信息录制编排系统，提供对老师的实时授课内容的录制和存储管理服务。其输出的课件文件不但可以经过 “网络服务中心”以文件后台下载方式分发给各个信息分发终端，也可以经过“媒体交换网络”以媒体流方式传送给各个信息分发终端。
“网络服务中心”，它是多媒体远程交互式教育系统的门户，能及时提供各类教育资源的检索、定制和非实时课件下载，也可以对整个教育系统实施的管理控制。
“授课演播室”，它是实时课件录制和发布的中心，教师可在此完成全部的授课过程。
“媒体交换网络”，它是多媒体远程交互式教育信息流的分发中心，所有的流式信息分发均可由该部分完成。
“多媒体教室”和“个人客户端”是两类规模不同的多媒体教育信息接收端，前者提供适合多人共同参与的授课环境，能满足同类学生的集中授课需求，提高教学的临场感和规范性。后者适合个人用户以独享方式按需完成授课过程，方便那些无法固定学习时间和学习地点的用户使用教学信息。图2.2是一般“多媒体教室”的组成示意，根据授课人数和内容，其内部设备数量可适量调整，但一般都至少具备“投影仪”、“定向话筒”、“全景视频摄像”和“音响系统”等四部分。
图2.2、实时视频交互演播教室
多媒体远程交互式教育系统的物理组成分为五个功能实体
a）实时音视频交互系统 EduRealCenter，用于组建媒体交换网络；
b）多媒体课件流点播和广播系统 EduCaster，用于组建非实时课件制作、授课演播室 和媒体交换网络；
c）WWW虚拟网校 EduCenter，用于组建网络服务中心，完成对学生、老师和课程的管理；
d）多媒体群组交互终端 EduViewer，用于组建实时视频交互演播教室；
e）多媒体桌面交互终端 LiteViewer，用于组建个人终端系统。
3.多媒体远程交互式教育系统特性
多媒体远程交互式教育系统是作为一类网络通信系统，拥有许多特性对实际系统的设计和部署提出了更高的要求。根据对系统性能和功能完整性的影响程度，主要有以下四种特性：
1）拥有丰富的内容资源，需要服务系统和终端系统具备足够的多媒体信息编解码计算资源。
2）提供多样的交换方式，需要稳定性和扩展性出色的通信协议作为底层支撑。
3）实际网络规模随教育系统组建要求变化很大，需要在系统接入容量和交换性能上有很好的可裁减性。
4）教育资源的不同商业运作模式导致计费方式差异和调整，需要系统能提供相对完整的计费服务。
本文介绍的多媒体远程交互式教育系统从体系结构和功能配备上很好的解决了对上述特性的支持，其主要功能如下：
1）依托强大数字信号处理器（DSP）和廉价的PC计算平台对教师、学生的音视频、多媒体课件、电子白板和电子文档分发功能提供实时编解码；
2）采用ITU-T H.323视频会议协议栈提供教师、学生的音视频双向或单向沟通，并具备多人混音的网络讨论功能。还能支持广播/点播多媒体课件的非实时教学需求。采用开放的Jabba及时消息协议栈，提供全系统的多点及时文字和状态消息交流，弥补语音视频沟通的不足。
3）系统具备级联能力，可灵活的适应（10～1M实时在线人数）的接入规模。
4）系统提供基本的计费服务，并开放计费信号，用户可通过专用的开发接口随时根据商业运营模式定制新的计费策略。
4.结语
本文介绍的多媒体远程交互式教育系统开创性地将网络、流媒体、视讯会议融为一体，从而为远程教学提供一体化的综合解决方案，能够满足从中小规模的学校、企业级远程教学网络到大规模的运营商级业务网络的组网与应用需要。
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