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随着计算机应用技术的发展,以网络和多媒体技术为基础的网络教育越来越普遍,已成为新一代教育的发展方向。教师和学生能建立在线网络课堂,在网络上实时地进行语音视频教学,师生交互,课后复习,在网络上进行视频教学有着传统方式教学不可代替的优势。一个稳定、低延时、高效率的视频教育系统对于网络教学至关重要。
本文结合课题组开发的数字校园平台应用需求,研究并实现一个基于B/S架构,集直播点播,师生交互,视频评价于一体的远程桌面广播系统。由于本系统的视频信息占网络传输信息的比重很高,并且其本身数据量也很大,限制了它的网络传播速度,于是视频信息的压缩成为本系统视频传输和视频质量的一个重要环节,视频压缩技术也是视频教育系统发展的关键和核心技术。本系统开始使用微软的Windows Media Screen Codee压缩算法,但经过测试后发现此算法的一些不足,为了使系统具有良好的视频质量,传输性能和用户体验,本文拟使用先进视频压缩标准H.264作为系统的压缩方案,并改进了H.264的帧间预测运动估计算法,使其更符合视频教育领域的特点:变化少,速度慢,变化规律强等,实验结果显示经过改进的算法能很好地应用于教育领域的视频压缩。
本文首先介绍了网络视频教育的发展现状,分析了流媒体技术等系统中用到的技术,并详细地介绍了Windows Media流媒体技术及其开发包Windows Media Format SDK,在系统的设计实现过程中,综合对比了当前主流的流媒体技术,选择了目前先进的,高效的解决方案对系统进行了实现,其次基于对H.264视频压缩技术及经典的快速运动估计算法的分析,改进了原有的运动估计算法,再次从需求分析开始对系统的设计目标,功能,性能,体系结构进行了阐述,论述了系统实现中用到的关键技术,接着分别介绍了音视频桌面采集编码模块,数据的传送与保存模块,师生交互与在线用户列表模块的详细设计思想与具体实现,并最终根据设计的要求实现了整个系统,最后给出了系统的分析测试与说明。