教学目标
知识与技能:
了解流媒体的概念、产生和发展,了解流媒体技术的主要用途。
过程与方法:
通过体验刘媒体的不同传输方式在速度上和播放器的使用上的区别,使学生从实践中归纳流媒体的含义和分析流媒体的特征。
情感态度与价值观:
体验流媒体信息的使用,关注流媒体技术对人类社会的影响。
教学重点与难点
①流媒体技术的概念、特征,流媒体数据传输的工作原理。
②流媒体的传输方式与文件格式。
③流媒体技术的主要用途。
教学设计思路
随着因特网的普及,利用网络传输声音与视频信号的需求也越来越大。广播电视等媒体上网后,也都希望通过因特网来发布自己的音视频节目。但是,存储音视频文件的体积一般都十分庞大。在网络带宽还很有限的情况下,花几十分钟甚至更长的时间等待一个音视频文件的传输,是一件让人头疼的事情。因此,人们迫切地希望改变原来的文件传输方式,即不是要文件全部下载完毕才可以播放文件,而是下载了一部分以后就可以播放文件,这就是流媒体技术。如果将文件传输看作是一次接水的过程,过去的传输方式就是必须等到接满一桶水后才能使用它,这个等待的时间自然要受到水流量大小和桶的大小的影响。而流式传输则是,打开水头龙,等待一小会儿,水就会源源不断地流出来,而且可以随接随用,因此,不管水流量的大小,也不管桶的大小,用户可以随时用水。从这个意义上看,流媒体这个词是非常形象的。
教学过程
1.什么是流媒体
教师活动:登录某音乐网站,点播音频,请学生注意区别在播放音频时有什么不同,然后请学生进行总结。
学生活动:在听的过程中感受到一部分音频可以直接播放,一部分需要下载之后才能进行播放。
教师提问:你们认为哪种播放形式的文件比较好?
学生回答:可以直接播放的好。
教师提问:请大家列举它的优点。
学生回答:节约时间,不用花大量的时间等待文件下载等。
教师活动:不用全部下载就可播放的作品给我们带来了很大的方便,这种技术就是流媒体技术。
结论:流媒体(Streaming Media)是指在数据网络上按时间先后次序传输和播放的连续音/视频数据流。以前人们在网络上观看电影或收听音乐时,必须先将整个影音文件下载并存储在本地计算机上,然后才可以观看。而流媒体在播放前并不下载整个文件,只将部分内容存放在缓存中,使流媒体数据流边传送边播放,这样就节省了下载的等待时间和存储空间。
在讲解流媒体概念的过程中,一定要使学生深刻理解“流”的概念。这里的“流”指的是流媒体文件数据的网络传输方式和播放方式。当特定的流媒体服务器在发送文件数据时,不管是声音、视频还是其他格式的媒体文件,它总是将一个文件分成多个较小的部分,并依次向用户端发送。
教师提问:与传统的传输方式相比较,流式传输方式有哪些优点?
学生活动:相互讨论,说出各自的观点。
最后教师总结出流式传输方式的优点,并详细阐述。
①启动延时缩短。
通过刚才对音频的点播,学生已经知道在点播过程中不用等到将所有内容下载到硬盘上才开始播放,只要下载开始的一部分就可以播放,启动延时很短。
教师可以再点播一段视频,并对它进行最大化、快进、快倒等操作。学生通过教师的演示可以很快得出结论,全屏播放对播放速度几乎无影响,但快进、快倒时需要等待。
②对系统缓存的需求降低。
这点学生可能不大容易理解。可以这样向学生阐述:由于因特网通信是以包传输为基础进行的异步传输,动态变化的网络使各个包可能选择不同的路由,故到达用户计算机的时间延迟也就不同。所以,客户端需要缓存系统来弥补延迟和抖动的影响和保证数据包传输顺序的正确,使媒体数据能连续输出,虽然流式传输仍需要缓存,但由于不需要把所有的动画、音频内容都下载到缓存中,因此,对缓存的要求较低。
对于缓存的概念,可以举例:请学生想象有一个杯子,水从上面杯口进入,在杯子底部有一个小洞,水再从小洞中流出。如果在杯子中预先积存一定量的水,只要这个存量不被消耗完,从小洞中流出的水流总是会源源不断而且保持一定的流速。在杯子中预先积存的水就相当于流媒体播放器存储在缓存中的文件数据。
③特定的实时传输协议。
向学生介绍流媒体采用RTSP等实时传输协议,因此非常适合于音频、视频、动画等在网络上的实时传输。
2.流媒体数据传输的工作原理
教师提问:原来的网络传输技术只有将全部数据下载后才能进行播放,虽然这种技术已经很成熟了,但是已经不能满足人们的需求了。现在请你设计另外一种更好的数据传输技术,你是不是立刻就能想到要设计一种不用等待文件下载完毕就能播放的数据传输技术?
学生回答:是啊,肯定要想一种好办法来节约时间。
接下来请学生阅读教科书中的内容,同时点播观看相应的流媒体作品,体会其数据传输的工作原理。然后教师组织学生总结流式数据传输的工作原理。
在总结过程中,可以举例:假如两个人看同一本书,传统的做法是,一个人等另一个人全部看完后,才能将整本书拿来阅读,而流媒体的形式就好比一个人看完一页后,就将这一页取下传递给另一个人,第二个人边看边接收后面的书页,这样一来,第二个看书的人就不用等待很长的时间。通过实例,使学生对流媒体的概念有更进一步的认识。
3.流媒体技术的产生和发展
流媒体是什么时候出现的,到目前为止已经发展到了什么程度,可以请学生通过阅读教科书或通过网络搜索来了解流媒体技术的发展,并用下面的表格进行总结。
教师评价学生完成的表格,同时对Microsoft(微软)、Apple(苹果)、RealNetworks这三家著名公司作重点介绍。
4.流媒体技术的主要用途
教师活动:请学生根据自己的经验总结流媒体的应用领域。
学生活动:举例(网上音视频点播,电视直播等)。
教师活动:针对学生的举例演示相应的流媒体作品,之后就学生提到的内容进行补充说明。
5.流媒体的传输方式与文件格式
教师活动:请学生阅读教科书来了解流媒体的传输方式与文件格式,并要求学生深刻了解三家著名公司的产品的文件格式及传输方式。
在讲解流媒体的传输方式时,要详细阐述顺序流式传输与实时流式传输,包括它们的优缺点和应用领域。
顺序流式传输是顺序下载,在下载文件的同时用户可以观看,但是,用户的观看与服务器上的传输并不是同步进行的,用户是在一段延时后才能看到服务器上传出来的信息,或者说用户看到的总是服务器在若干时间以前传出来的信息。在这一过程中,用户只能观看已下载的那部分内容,而不能要求跳到还未下载的部分进行观看。顺序流式传输比较适合高质量的短片段,因为它可以较好地保证节目播放的最终质量。它适合于在网站上发布的供用户点播的音视频节目。
在实时流式传输中,音视频信息可被实时观看到。在观看过程中用户可快进或后退以观看前面或后面的内容,但是在这种传输方式中,如果网络传输状况不理想,则收到的信号效果比较差。
对于流媒体文件格式问题,可以这样向学生阐述:
在运用流媒体技术时,音视频文件要采用相应的格式,不同格式的文件需要用不同的播放器软件来播放,所谓“一把钥匙开一把锁”。目前,采用流媒体技术的音视频文件主要有三大“流派”,被人们称为“三国演义”。
一是微软的ASF(Advanced Stream Format)。这类文件的扩展名是.asf和.wmv,与它对应的播放器是微软公司的“Media Player”。用户可以将图形、声音和动画数据组合成一个ASF格式的文件,也可以将其他格式的视频和音频转换为ASF格式,而且用户还可以通过声卡和视频捕获卡将诸如麦克风、录像机等外设的数据保存为ASF格式。
二是RealNetworks公司的RealMedia,它包括RealAudio、RealVideo和RealFlash三类文件,其中RealAudio用来传输接近CD音质的音频数据,RealVideo用来传输不间断的视频数据,RealFlash则是RealNetworks公司与Macromedia公司联合推出的一种高压缩比的动画格式,这类文件的后缀是.rm,对应的播放器是“RealPlayer”。
三是苹果公司的QuickTime。这类文件扩展名通常是.mov,它所对应的播放器是“QuickTime”。
重点介绍以上三种格式的文件以及对应的播放器,然后向学生介绍MPEG、AVI、DVI、SWF等都是适用于流媒体技术的文件格式。