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1、基于代理缓存的流媒体技术在网络教学中的应用[]目前流媒体技术日趋成熟，流媒体技术的应用受到全球众多企业的关注。我国的X络已经开始进入以Inter为基础的新阶段，对于促进教育的普及和建立终身学习体系具有重大意义，流媒体技术将在我国X络教育中扮演不可或缺的重要角色。本文通过设计一种基于代理缓存的流媒体技术的X络教学系统，系统采用标准的架构、提供强大的核心视频泵、实用的应用模式、方便的层，具有很强的扩展性，为现代X络教学的发展起到促进的作用。 [关键词]流媒体技术X络教学交互方式 流媒体指的是通过X络传输的、能够在本地终端实时回放的、具有实时特征的媒体内容编码数据流，流媒体实现的关键技术就是
2、流式传输，即通过X络获得平滑的数据流。大体可分为在线直播、X上点播、X络广播和文件下载。流媒体应用的模式也很广泛，包括召开X上工作会议，重要活动直播，内部学习培训，X络，影音欣赏等。在X络教育中实施、建设流媒体应用，可以加快教育主管部门的决策速度，提高应变能力;提升学校的教学管理，提高师资水平;教师可以改善教学方式，更好地积累教育资源，提高提高教学成果;学生可以更加生动、直观的学习，全面提高综合素质。 一、传统流媒体的X络教学系统的设计 流媒体服务平台采用标准的系统架构、提供强大的核心视频泵、实用的应用模式、方便的管理层，系统采用标准化X络协议(RTP/RTSP协议)，实现基于政府X络
3、音视频的多种应用，具有很强的扩展性，系统由流媒体服务器、管理端、采集工作站和客户接收端组成。它们各自的具体功能如下： (1)流媒体服务器：将现场采集工作站的数字多媒体信息发送给客户接收端，它要求拥有充裕的带宽资源，比如安装在主干X服务器上。 (2)管理端：可装在X络内的任意一台PC机上，也可以跟流媒体服务器安装在同一台服务上。 (3)采集工作站：可采集发布实时的音视频信息、电脑屏幕、多媒体文件等。 (4)客户接收端：采用B/S的结构，通过浏览器即可接收观看。 在IPX上开展教学活动,需要解决两个基本问题：一是音频、视频流信息的传送以及其与数据之间的同步;二是由于在教学过程中教师会
4、经常使用教案来辅助教学，例如用PoB为单位，包含一部完整的流媒体文件往往要超过100MB。因此，当容量有限时，缓存只能存储少量完整的流媒体文件。 (2)当前Inter上流媒体对象多为静态流媒体对象，通常都具有一次写多次读()的性质，当它放置在Inter上后，通常很少进行改变。因此在流媒体X络缓存中，缓存的一致性并不是非常重要的问题。这在一定程度上简化了流媒体代理缓存的设计。 (3)在用户浏览模式上，通过研究发现，流媒体用户通常只浏览其最初部分以决定是否全部观看。因此在设计流媒体代理缓存系统时必须考虑到对该情况的适应，而不需要不加区分地总是将整个流媒体文件一次性缓存。 三、系统实现技术
5、 根据流媒体技术所使用到的两大基础协议RTP协议和RTSP协议，结合上面分析得到的流媒体代理缓存的特点，考虑到影响流媒体代理缓存效果的因素，为提高流媒体代理缓存效果，可以对子X中使用的代理服务器系统进行如下的升级，实现流媒体代理缓存。 1、缓存置换的必要性。代理服务器的缓存的存储空间是有限的。当这个空间装满之后，必须把一下缓存移走，才能在有新的请求进行缓存。缓存的置换策略就是用来决定将哪些旧的缓存移走，它的目标就是要更好的利用可用的资源，比如，硬盘、内存和X络带宽。缓存的置换策略是影响代理服务器的效率和性能的重要因素，同时好的置换策略也是对X络流量的减少有着重要的作用。 2、算法选用
6、。目前的算法主要有传统算法、基于关键值算法、基于代价算法等，这些算法都在PEG1流所需的磁盘空间为1.4G字节,由于多媒体对象所占用的磁盘空间很大,因此,对于给定的磁盘缓存容量,通常仅有非常有限的媒体文件能够被缓存到,这样就降低了缓存的命中率和缓存效率,因为把那些将来可能并不会再次被访问到的大容量视频文件完整地保存到缓存中是一种资源极为浪费的做法。于是研究者们很自然地就想到分段缓存技术:将媒体切割成一些连续的片断,然后把其中的某些片断保存到缓存中。 这样的做法可以节省很多磁盘空间。康奈尔大学的S.Acharya通过大量的仿真发现,用户在使用流媒体服务时,在很大的概率上是观看了一个视频文件
7、的开头部分,越到后面,用户访问该视频文件的概率会越小。基于这样的观察结果,我们在缓存媒体文件时,就应该缓存媒体对象的开头一部分的数据帧,即媒体分割后的前面的一些连续片断。这就是前缀缓存技术。由于采用了前缀缓存技术,用户在接收媒体时,媒体的前面一部分数据可以从代理缓存中立即得到并开始在播放器中播放,而后续数据可以通过代理的数据预取技术从服务器取得,这样在未牺牲服务质量的前提下有效地减少了服务的启动延时。 四、流媒体技术在
