視頻點播技術(shù)（VOD）是近年來新興的一種傳媒方式，它徹底改變了長期以來廣播式的單向視頻傳播方式，滿足了人們對視頻播放進行實時控制的愿望。如今，視頻點播技術(shù)正日益受到教育界的普遍關(guān)注。將學(xué)?，F(xiàn)有的軟硬件資源進行升級改造，構(gòu)建一個基于校園網(wǎng)的視頻點播系統(tǒng)，將有利于學(xué)校開展多種形式的雙向多媒體教學(xué)，同時，也有利于學(xué)校教育資源的網(wǎng)絡(luò)化。

　　一、視頻點播技術(shù)

　　1、什么是視頻點播

　　視頻點播（Video On Demand），簡稱VOD，意即根據(jù)用戶的需要播放相應(yīng)的視頻節(jié)目。它是一種先進的視頻通信技術(shù),綜合了網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、多媒體技術(shù)和電視技術(shù)的優(yōu)勢，徹底改變了過去收看節(jié)目的被動方式，實現(xiàn)了節(jié)目的按需收看。此外，它還可以讓用戶對節(jié)目的播放進程進行控制，如開始、停止、暫停、快進、倒退等。近年來，隨著視頻編碼、高容量存儲、ATM交換技術(shù)及高速網(wǎng)絡(luò)通訊的發(fā)展，視頻點播技術(shù)的商用已不再是遙不可及的事了。用戶不需要增加很多投資, 只需在現(xiàn)有家用電視或微機終端的基礎(chǔ)上增加一個機頂盒、一個遙控器, 然后連接進郵電寬帶通信網(wǎng), 即可享受到視頻點播服務(wù)。

　　2、視頻點播（VOD）系統(tǒng)的組成

　　視頻點播系統(tǒng)由4部分組成（如圖1所示）：視頻節(jié)目制作中心、VOD服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)傳輸和用戶終端等。視頻節(jié)目制作中心主要完成視頻節(jié)目的制作和存儲。服務(wù)器是溝通用戶與節(jié)目的橋梁：用戶通過網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器建立連接，服務(wù)器把節(jié)目單下傳給用戶終端，用戶從節(jié)目單中選擇自己感興趣的節(jié)目，服務(wù)器分析用戶的請求，從存儲器中調(diào)用相應(yīng)的節(jié)目內(nèi)容，將它以穩(wěn)定的速率下傳給用戶。VOD系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)可分為交換網(wǎng)和接入網(wǎng)兩大部分。目前交換網(wǎng)大多是采用ATM技術(shù)的光纖網(wǎng)。ATM是一種信元交換技術(shù)，它綜合了電路交換和分組交換的優(yōu)點，可穩(wěn)定流暢地傳輸視頻、聲音、圖像等多媒體信息。接入網(wǎng)是連接用戶和交換網(wǎng)的那一段，可以是RTTC、ADSL、HFC、LAN、WAN等多種方式。用戶終端可以有多種，最常用的就是利用計算機瀏覽器方式或電視機加機頂盒的方式來實現(xiàn)。

　　3、視頻點播的特點

　　視頻點播的作為一門新興的綜合性技術(shù)，其特點是很明顯的：

　?。?）視頻信息獲取的主動性和可控性

　　長期以來，廣播電視都是單向傳播的，用戶只能被動地收看電視臺播出的節(jié)目。而在VOD系統(tǒng)中，用戶可以根據(jù)自己的需求隨時選擇自己喜愛的節(jié)目。這也是VOD系統(tǒng)最吸引人的地方。此外，它還允許用戶對點播節(jié)目的開始、結(jié)束時間和暫停、快進、快退、定格、慢放等進行控制，交互性很強。這是傳統(tǒng)的閉路電視系統(tǒng)所沒有的。

　　（2）高質(zhì)量的視頻壓縮

　　視頻信息數(shù)據(jù)量很大而且實時性要求高，如果不經(jīng)壓縮就直接在網(wǎng)上傳送，其效果是無法忍受的。在VOD系統(tǒng)中，由于采用了MPEG、H.26x等視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，使系統(tǒng)不僅有較高的數(shù)據(jù)壓縮比，而且還可獲得高質(zhì)量的畫面還原特性。

　?。?）視頻信息的無損重用

　　傳統(tǒng)的視頻點播是通過錄像帶、VCD盤等信息載體，借助錄像機或VCD機等實現(xiàn)的。存儲在光盤和磁帶上的信息會因反復(fù)使用而有磨損，致使觀看效果不佳。而在VOD系統(tǒng)中，視頻信息是經(jīng)數(shù)字化處理后存儲在VOD服務(wù)器上的，它不會因反復(fù)播放或時間的推移而出現(xiàn)質(zhì)量下降的問題。

　?。?）視頻信息的并發(fā)使用

　　VOD系統(tǒng)可以讓多個用戶同時點播相同的節(jié)目而互不影響，這樣，一個熱點節(jié)目可以多人同時收看，而且可以各自對節(jié)目的播放進度進行控制。

　　二、構(gòu)建基于校園網(wǎng)的視頻點播系統(tǒng)的必要性

　　（1）雙向多媒體教學(xué)的需要

　　在教學(xué)過程中，學(xué)生是一個主動的個體，知識是學(xué)生主動建構(gòu)得來的。我們必須改變滿堂灌的說教模式，強調(diào)學(xué)生的參與意識，讓師生在一個雙向互動的過程中，共同解決教學(xué)難點。視頻點播保留了傳統(tǒng)教育媒體的多媒體特性，它通過視頻、聲音、圖像、動畫、文本等多媒體方式向?qū)W生傳送豐富、具體、生動的知識，使抽象化的東西形象化；同時它又克服了傳統(tǒng)教育媒體單向傳播的局限性，它給了學(xué)生充分的主動權(quán)，學(xué)生可自主點播所需的教學(xué)內(nèi)容進行探索式、發(fā)現(xiàn)式的學(xué)習(xí)。這有利于培養(yǎng)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、尋求問題解決方案的探索精神和創(chuàng)新能力。

　?。?）教育資源網(wǎng)絡(luò)化需要

　　教育資源應(yīng)具有開放性，從而實現(xiàn)教學(xué)資源共享。而傳統(tǒng)的閉路電視系統(tǒng)，不能讓教師在網(wǎng)絡(luò)上共享教學(xué)資料，致使當(dāng)前很多學(xué)校都存在著重復(fù)制作多媒體課件、重復(fù)購買音像資源的問題，造成人力和財力的巨大浪費。構(gòu)建在計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的VOD系統(tǒng)能夠和Internet無縫結(jié)合。這樣老師和學(xué)生不僅可以點播本校的多媒體資源，還可以訪問其他學(xué)校的多媒體教學(xué)資源庫，為己所用。在進行視頻點播的同時，還可以隨時對Internet進行訪問，從 Internet上獲取所需的教學(xué)資源。管理人員也可以收集優(yōu)秀的多媒體課件、教學(xué)錄像、實驗錄像等放到VOD的資源庫中，通過VOD系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)性能，方便地實現(xiàn)精品共享與交流。

　　（3）個性化教學(xué)的需要

　　雖然由于師資力量等因素的限制，個性化教學(xué)還未成為主流教學(xué)方式，但通過視頻點播技術(shù)，可在同一空間營造出一個個相對個性化的教學(xué)環(huán)境：學(xué)習(xí)者可以不受時間和地理空間的限制，自主選擇適合自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容，并可根據(jù)自身情況調(diào)整學(xué)習(xí)進度，自主選擇指導(dǎo)老師。這可充分調(diào)動學(xué)生的主動性，達(dá)到因材施教的目的。

　　三、構(gòu)建基于校園網(wǎng)的視頻點播系統(tǒng)

　　當(dāng)前，視頻點播技術(shù)正日益受到教育界和商界的普遍關(guān)注。各廠商對學(xué)校視頻點播系統(tǒng)都投以了極高的熱情，紛紛提出了自己的解決方案。但是對于大多數(shù)學(xué)校而言，在有限的資源條件下，完全依據(jù)廠商的方案重新構(gòu)建校園視頻點播系統(tǒng)是不切實際的，“因校制宜”，在現(xiàn)有的軟硬件基礎(chǔ)上進行升級改造才是一種經(jīng)濟實用的選擇。下面我們介紹怎樣構(gòu)建基于校園網(wǎng)的視頻點播系統(tǒng)，以使學(xué)?，F(xiàn)有的硬件資源得到充分利用。

1、系統(tǒng)功能定位

　　我們所要構(gòu)建的基于校園網(wǎng)視頻點播系統(tǒng)，功能框圖如圖2所示。各教室、實驗室、教研室、行政辦公室、會議室、圖書館、學(xué)生寢室等都裝有計算機終端或帶有機頂盒的電視終端，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、教師、學(xué)生等都可以通過就近的終端，通過統(tǒng)一的界面，自主點播所需的多媒體信息和多媒體教學(xué)資源。這些信息和資源既可以是本校內(nèi)的，也可以是其它學(xué)?；騃nternet上的信息和資源。

　　2、系統(tǒng)構(gòu)建方案

　?。?）結(jié)構(gòu)化布線
　　建立網(wǎng)絡(luò)主干采用100M交換、用戶端10M交換到桌面的校園局域網(wǎng)。

　　（2）視頻點播服務(wù)器
　　視頻點播服務(wù)器是VOD系統(tǒng)的核心，主要負(fù)責(zé)視頻信息的儲存播放，其工作能力極大地影響視頻點播系統(tǒng)的服務(wù)能力。所以選擇視頻服務(wù)器時，要充分考慮服務(wù)器的并發(fā)輸出能力、存儲容量、資源的共享性、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的開放性、系統(tǒng)的擴充性、穩(wěn)定性、可靠性等因素對整個系統(tǒng)運行的影響。校園視頻點播系統(tǒng)由于其業(yè)務(wù)量不是很大，所以我們建議選用基于高檔PC機的視頻服務(wù)器。這種類型的服務(wù)器是在高性能計算機的基礎(chǔ)上增加支持視頻數(shù)據(jù)訪問的有關(guān)硬件，再將系統(tǒng)進行一定的優(yōu)化，從而實現(xiàn)視頻點播功能的。

　?。?）用戶終端
　　VOD系統(tǒng)用戶端設(shè)備有兩種：一種是計算機（PC）；另一種是電視機（TV）加機頂盒（STB）。機頂盒通稱Set Top Box，是一種智慧型的數(shù)字式信號轉(zhuǎn)換器，用戶透過此設(shè)備即能夠?qū)崿F(xiàn)視頻點播、Internet訪問、遠(yuǎn)程教學(xué)、視頻會議、電子商務(wù)等多媒體信息服務(wù)。機頂盒通常與電視機配合使用，當(dāng)用戶進行點播時，將電視機切換至AV模式后，可使用機頂盒的遙控鍵盤對VOD系統(tǒng)所提供的視頻節(jié)目進行點播，操作簡單方便。為了利用學(xué)?，F(xiàn)有的硬件資源，我們既使用PC機做點播終端，也在現(xiàn)有的電視終端上配以機頂盒做點播終端。

　?。?）視頻點播軟件
　　我們建議選用基于Web開發(fā)的視頻點播軟件，以便能和Internet無縫結(jié)合。這樣老師和學(xué)生在點播校內(nèi)視頻資源的同時，可隨時訪問Internet上豐富的多媒體教學(xué)資源。

　　三、用校園視頻點播系統(tǒng)開展多種形式的教學(xué)

　　利用VOD系統(tǒng)的雙向視頻傳輸特性和網(wǎng)絡(luò)特性，我們可以開展多種形式的教學(xué)：

　　1、視頻點播教學(xué)

　　將各科優(yōu)秀教師的多媒體課件、電視教材、直播課程、現(xiàn)場實驗示范等采編存入VOD系統(tǒng)，教師可在終端機上，通過統(tǒng)一的點播界面，自由點播這些視頻資源進行教學(xué)。VOD系統(tǒng)中豐富的多媒體教學(xué)資源不僅減輕了教師的備課負(fù)擔(dān)有利于資源共享，此外，由于VOD系統(tǒng)支持多用戶點播而互不影響，所以不同地點的老師可以同時點播相同教學(xué)內(nèi)容來進行教學(xué)，并分別對播放進程進行控制。

　　2、自主學(xué)習(xí)

　　在VOD系統(tǒng)中，可以充分發(fā)揮學(xué)生的自主性：學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況，在寢室、圖書館、計算機機房甚至家里，自由地選擇多媒體課件、老師講課錄像等進行學(xué)習(xí)，以增強學(xué)習(xí)的自主性和主動性；學(xué)生還可以點播自己感興趣的內(nèi)容進行補充學(xué)習(xí)，拓寬知識面；在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生可以按照自己的學(xué)習(xí)進度，對播放過程進行控制，營造出一個相對個性化的學(xué)習(xí)環(huán)境，達(dá)到最好的學(xué)習(xí)效果。

　　3、遠(yuǎn)程教學(xué)

　　和Internet無縫整合在一起的VOD系統(tǒng)可實現(xiàn)跨地域的遠(yuǎn)程教學(xué)。將優(yōu)秀教師的講課錄像放到VOD服務(wù)器上，聽課者可以遠(yuǎn)程點播這些錄像，進行在線學(xué)習(xí)；聽課者也可以先把錄像下載到本地服務(wù)器上，然后在當(dāng)?shù)氐木钟蚓W(wǎng)范圍內(nèi)點播學(xué)習(xí)。利用VOD系統(tǒng)開展遠(yuǎn)程教學(xué)的有兩大優(yōu)點：首先，它的視頻傳輸特性好，這是一般的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)達(dá)不到的；此外，VOD系統(tǒng)的視頻傳播是雙向的，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的具體情況，自行安排學(xué)習(xí)時間，這是VOD教學(xué)明顯優(yōu)于廣播電視教學(xué)的地方。

　　4、視頻報告會

　　由于VOD系統(tǒng)視頻傳輸特性好，所以老師和學(xué)生不必親臨學(xué)術(shù)交流會現(xiàn)場，通過VOD系統(tǒng)的現(xiàn)場直播或?qū)崨r轉(zhuǎn)播功能，就可聆聽專家們精彩的報告，觀看交流會的現(xiàn)場實況。在觀看過程中，還可以通過VOD系統(tǒng)提供的提問、留言和發(fā)表評論等交互功能，向與會的專家們提問，與他們進行交流。

　　5、影視欣賞

　　VOD系統(tǒng)能夠平滑流暢地傳播視頻信息，而且觀看者還可自由地對播放進程進行控制。把影視資料放到VOD服務(wù)器中，學(xué)生們就可隨時隨地地點播收看，這樣就增大了影視資料的共享范圍，極大地豐富了學(xué)生們的影視文化生活；此外，在VOD系統(tǒng)中，影視資料的播放質(zhì)量不會因播放次數(shù)的增多而下降，從而也延長了影視資料的使用壽命。

　　結(jié)束語

　　視頻點播是多種先進技術(shù)融合的結(jié)晶，它不僅能夠平滑流暢地傳播視頻信息，而且賦予了用戶極大的自主選擇空間，從而滿足了現(xiàn)代人崇尚自由、渴望參與的心理需求。構(gòu)建基于校園網(wǎng)的視頻點播系統(tǒng)并利用它開展多種形式的教學(xué)，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)主動性的發(fā)揮，有利于體現(xiàn)教師的教學(xué)創(chuàng)造性，實現(xiàn)雙向多媒體組合教學(xué)?？梢灶A(yù)見，在不久的將來，視頻點播將成為學(xué)校教育中不可缺少的組成部分，從而推進數(shù)字化校園的建設(shè)。

　　參考文獻

　　1.什么是視頻點播（VOD）技術(shù)》 李亞波 http://www.ccidnet.com　
　　2. 《VOD視頻點播技術(shù)原理》 趙強 http://www.chinatelecom.com.cn
　　3.《VOD系統(tǒng)的應(yīng)用》VOD系統(tǒng)的應(yīng)用 陳 剛