基于Lucene 與RTMP 學生心理健康實時視訊平臺設計

陳明東

（阿壩師范高等專科學校 四川 汶川 623002）

0 緒論

四川省汶川縣發生了里氏8.0 級大地震， 此外唐山大地震、伊朗大地震、印度洋海嘯、青海玉樹地震、甘肅舟曲特大泥石流災害、海地大地震、智利大地震等突發性重大災難不但給廣大災區群眾造成極大的生命財產損失，還會對他們的心理健康產生巨大的負面影響。 許多研究表明，經歷重大災難事件之后，相當部分的人會出現嚴重的心理健康問題。 災區災后重建是一個復雜的系統工程。 災區群眾所遭遇的不僅是財產的損失與肉體的痛苦， 在身心上也受到極大的創傷，因此災后重建工作至關重要的是幫助他們盡快消除災難帶來的心理陰影。

1 系統用戶結構

組織參與者是指參與組織活動的各種主體。 參與者可以在組織內部，也可能在組織外部。 參與者可能是單獨的個體，也可能是一個群體或一個組織。 所有使用本系統的用戶因具體業務不同具有不同的類型。 不同的用戶類型對應用例圖中的不同角色（actor）, 同時對應系統權限設計中不同的角色（role）。 用戶結構清晰，不但可以更好的劃分系統角色以及權限，同時在需求分析與系統設計的過程中，也能更加得心應手。

圖1 系統用戶結構

本項目是一個社會工程，由學校、教育局、援建方、家庭等共同支撐。 涉及的用戶眾多，應此角色也比較多，歸納起來有以下12 類角色，系統用戶結構圖如圖1 所示。

志愿者： 為學生提供心理康復以及學業輔導的用戶，志愿者資源主要來自以下三個方面：參與過專業培訓及擁有經驗的心理咨詢師、學校心理老師、心理咨詢師、心理志愿者等個體志愿者；全國各地提供心理服務的組織機構的機構志愿者以及高校大學生。 他們形成多層次心理援助專業服務團隊。

督導： 具有豐富心理學知識和社會工作經驗的專家學者、心理咨詢師和醫生。 他們負責對整個視訊過程進行監控，同時對個別學生進行心理治療。

學生家長：學生家長，特別是留守學生的家長，可以通過網絡平臺實時全面地了解子女在學習、心理方面的情況。 通過網站留言箱和短信平臺與專家、 班主任等進行溝通交流，家庭、學校、社會聯動，幫助學生成長。

系統管理員：負責維護網站運作的管理人員。 具體負責志愿者、督導、服務小組的組織與管理，安排活動與培訓，安排服務預約等。

2 服務模塊

服務模塊是實時視訊平臺中最重要的模塊。 是志愿者組織流程、督導老師組織流程、學生組織流程的交匯點，需要多種角色的共同參與。

圖2 服務模塊用例圖

服務首先需要配對，配對即志愿者與學生進行一對一服務， 只有加入小組并且接受專業培訓的志愿者才能參與配對。 在服務過程中，學生如果對志愿者的服務不滿意或者志愿者服務工作不負責，可以更換或者解除配對。 配對成功后，管理員制定預約， 即志愿者與學生每周在固定的時間段，通過實時視訊平臺進行心理康復，同時指派督導老師。 預約需要經志愿者確認是否可以準時參加，如果不能，還需要更換預約人選或者時間段。 學生的組織工作由校方管理員與班主任組織。 每次服務結束后，需要填寫服務質量表格，用以評估本次服務質量以及對學生心理情況進行評估。 在實時視訊心理輔導的過程中，督導老師可以進行現場督導，也可在服務完成后，進行錄像督導。 在查看過后，督導老師填寫指導意見表單，包括對志愿者的服務質量進行評價，以及學生心理康復情況進行評測。 心理治療過程與服務模塊類似，只不過不是由志愿者而是由專業心理學人士對學生進行服務，不需要再次督導。 圖2 是服務模塊用例圖。

3 視訊平臺設計

視訊平臺是整個項目運轉的基礎，也是本系統區別于其它心理健康平臺的重要標志。 志愿者、學生、督導專家以及愛心人士都會使用視訊平臺進行音視頻交互。 鑒于視訊平臺使用時間段相對集中、用戶網絡接入類型多樣、用戶地域分布廣泛、計算機技能參差不齊等因素，視訊平臺的設計需要達到以下目標。

1）音視頻流暢

視訊平臺提供進行流暢音視頻的實時視訊服務。 在極端的網絡情況下，需要優先保障音頻傳輸通暢，具有網絡帶寬自適應能力。

2）平臺實用性

視訊平臺充分分析學生、志愿者和督導專家等用戶的需求和使用習慣，提供實用、美觀、先進的人機交互接口。 采用B/S 架構，無須安裝客戶端，具有很高的易用性和服務可擴展性。

3）平臺穩定性

視訊平臺采用分布式集群架構設計，可以構建包容數百終端規模的心理健康實時視訊。 既支持多服務器的心理輔導和學業輔導，又支持服務器負載均衡和動態擴展，架構靈活，規模龐大。 對目前主流的視訊軟件進行了調研與分析，將常用功能進行篩選、定制和優化，一方面使得FP 客戶端非常小巧，提高了FP 客戶端的性能，提高運行效率；另一方面在滿足心理康復過程需要的同時，又能降低對服務器硬件和網絡帶寬的要求。

除了實現以上常見功能以外，本平臺結合心理康復實際需求，設計并實現以下定制的功能，體現了本系統的易用性與先進性。

1）冥想音樂服務

音樂冥想利用心靈音樂或特定聲音素材的聲波振動，調節我們的腦電波的頻率以及身體各個器官和系統運行的節奏，可用于心理輔導和心理治療。 它對于人們緩解壓力、調節情緒、改善睡眠具有明顯的功效。 在進行心理輔導的過程中，志愿者和督導專家可以根據需要， 播放不同類型的冥想音樂。

2）自適應網絡帶寬

視訊平臺的使用環境是面向Internet 互聯網， 而不是Intranet。 客戶端接入互聯網的方式多種多樣，例如電話撥號、ISDN、ADSL、HFC、DDN 等，相應的網絡帶寬也是不同的。 平臺提供網絡帶寬自適應功能，動態測試網絡帶寬，然后通過調節視頻幀（長、寬）大小、視頻幀速率、關鍵幀間隔、圖像質量、音頻質量、靜音閥值等，優先保證音頻質量。 在網絡出現嚴重擁塞時，取消視頻流，使用靜態圖片，在視頻質量與音頻質量之間找到一個好的平衡，限制CPU 和帶寬的占用，減少跳幀、延遲和聲音不同步等問題，保證QoS。

3）資源檢索

視訊平臺可以同網站互動平臺一樣訪問資源庫。 用戶在視訊的過程中，檢索資源庫并且導入電子白板展示。 由于資源豐富，加之搜索方便，用戶不需要再使用其它搜索引擎檢索資源，上傳并且導入電子白板。

4）隱身督導功能

傳統的視訊平臺，根據用戶按角色的不同，通常只有系統管理員、主持人和普通用戶三種用戶角色。 本平臺根據需求，分別命名為系統管理員、志愿者、學生。

（1）系統管理員

系統管理員在系統中擁有最高權限，他能對整個系統進行管理與操作。 系統管理員所能執行的具體操作包括：預約管理、會議管理、系統資源管理以及其它功能管理等。 配置與監控集群中服務器的狀態， 管理服務器存儲的錄像文件，包括瀏覽、刪除等。

（2）志愿者

志愿者相當于其它視訊軟件中的主持人。 志愿者掌控整個視訊過程。 可以使用電子板的工具欄，能夠上傳文件和搜索資源并導入電子白板。 導入社交網絡平臺中的個人講義文件夾（即本次心理康復視訊所需要的文檔資源）。 分配學生發言以有使用電子白板的權限。

（3）學生

學生相當于普通用戶，是最受限的用戶。 其可以發布音視頻，進行文字聊天，發起投票。 向主持人申請發言權限，獲得權限后，可以自由發言。 申請使用電子白板權限，獲得權限后，可以使用電子板的工具欄，但是不能上傳文件和搜索資源并導入電子白板。

4 小結

本文是對基于Lucene 與RTMP 學生心理健康實時視訊平臺的功能需求和模塊進行設計。 本項目是一個社會工程，由學校、教育局、援建方、家庭等共同支撐，對眾多角色歸納為12類。 主要模塊是服務模塊，它又分為志愿者組織流程、督導老師組織流程、學生組織流程的交匯點，需要多種角色的共同組成。 平臺設計中對每個功能都給出了詳細的說明。

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