農(nóng)村中小學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育直播系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

胡登濤+趙振紅

（山東省寧陽(yáng)縣東疏鎮(zhèn)第一小學(xué)）

摘 要：農(nóng)村中小學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育工程旨在縮小城鄉(xiāng)教育差別，促進(jìn)教育均衡發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)“同在藍(lán)天下，共享優(yōu)質(zhì)教育”的目標(biāo)。在工程的實(shí)施過(guò)程中，對(duì)工程建設(shè)模式進(jìn)行了調(diào)整與改進(jìn)，采用了一種全新的模式——集中接收模式：即在教育城域網(wǎng)中心機(jī)房安裝一套衛(wèi)星接收設(shè)備用以接收衛(wèi)星信號(hào)，各中小學(xué)通過(guò)教育城域網(wǎng)收看由中心機(jī)房轉(zhuǎn)發(fā)到流媒體服務(wù)器的中國(guó)教育電視臺(tái)三套節(jié)目。在考察了市場(chǎng)上幾款流媒體系統(tǒng)后，本著“節(jié)約成本，方便拓展”的原則，決定利用FMS（Flash Media Server）技術(shù)自己開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)視頻直播系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程教育；直播系統(tǒng)；現(xiàn)代科技；視頻

一、遠(yuǎn)程教育節(jié)目直播系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

為方便使用，本系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為在線系統(tǒng)，從功能上分為發(fā)布端和接收端兩部分，功能設(shè)計(jì)如下：

（1）發(fā)布端可以捕獲到中國(guó)教育電視臺(tái)三套節(jié)目信號(hào)，并把捕獲到的節(jié)目信號(hào)轉(zhuǎn)換成流發(fā)布到遠(yuǎn)端FMS服務(wù)器上；接收端可以從遠(yuǎn)端FMS服務(wù)器接收到中國(guó)教育電視臺(tái)的三套節(jié)目信號(hào)，并把接收到的節(jié)目信號(hào)轉(zhuǎn)換成視頻與音頻呈現(xiàn)給教師和學(xué)生。

（2）為滿足復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及大規(guī)模并發(fā)播放的需求，發(fā)布端和接收端支持使用邊緣服務(wù)器的集群環(huán)境。

二、遠(yuǎn)程教育節(jié)目直播系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

本著由淺入深的認(rèn)知過(guò)程，下面以一路流的發(fā)布和接收為例，談一談發(fā)布端和接收端的實(shí)現(xiàn)思路，并給出關(guān)鍵代碼。

1.發(fā)布端的實(shí)現(xiàn)

發(fā)布端在啟動(dòng)時(shí)，首先檢測(cè)視頻音頻設(shè)備。設(shè)備檢測(cè)完畢后，用戶單擊“連接按鈕”開(kāi)始連接服務(wù)器，服務(wù)器連接成功后，發(fā)布端開(kāi)始向服務(wù)器發(fā)布視頻和音頻。

（1）視頻音頻設(shè)備的檢測(cè)

在Flash中，檢測(cè)機(jī)器上是否有可用的視頻音頻設(shè)備很簡(jiǎn)單，只要取一下Camera.names和Microphone.names的值即可：

var camArray：Array =Camera.names；

var micArray：Array=Microphone.names。

（2）視頻和音頻的發(fā)布

在發(fā)布視頻和音頻前，需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)NetStream對(duì)象，并將該對(duì)象附加于上面創(chuàng)建的NetConnection對(duì)象myNC：

myNS=new NetStream（myNC）；

同樣，為了能接收到從服務(wù)器返回的相關(guān)信息，也需要為該對(duì)象添加一個(gè)NetStatusEvent.NET_STATUS偵聽(tīng)事件，并用函數(shù)streamStatus來(lái)分析相關(guān)信息：

myNS.addEventListener（NetStatusEvent.NET_STATUS，stream

Status）；

然后在該對(duì)象上加載視頻對(duì)象和音頻對(duì)象：

myNS.attachCamera（myCam）；

myNS.attachAudio（myMic）。

其中的視頻對(duì)象和音頻對(duì)象可以通過(guò)以下方式獲得：

myCam=Camera.getCamera（camNO）；

myMic=Microphone.getMicrophone（micNO）。

最后用該對(duì)象的publish方法將視頻和音頻以流的形式發(fā)布到FMS服務(wù)器：

myNS.publish（streamName，“l(fā)ive”）。

2.接收端的實(shí)現(xiàn)

接收端的工作過(guò)程跟發(fā)布端的工作過(guò)程基本一致，因?yàn)榻邮斩瞬シ诺氖前l(fā)布端發(fā)布到FMS服務(wù)器上的流。因此，接收端不需要檢測(cè)視頻音頻設(shè)備。

（1）視頻和音頻的播放

接收端連接FMS服務(wù)器的過(guò)程與發(fā)布端相同，接收端連接FMS服務(wù)器成功后，同樣會(huì)觸發(fā)NetStatusEvent事件并返回info.code為“NetConnection.Connect.Success”的信息，接收端偵聽(tīng)到該信息即可播放視頻和音頻。

（2）視頻的顯示

利用上述代碼播放流時(shí)，可以聽(tīng)到聲音，但無(wú)法看到視頻，與發(fā)布端顯示本地視頻的方法不同的是：Video對(duì)象附加的是上面定義的NetStream對(duì)象myNS：

localVideoMC.liveVideo.attachNetStream（myNS）；

這樣就既能聽(tīng)到聲音，也能看到視頻了。

3.集群的實(shí)現(xiàn)

教育城域網(wǎng)內(nèi)學(xué)校眾多，只用一臺(tái)服務(wù)器負(fù)擔(dān)幾千用戶的并發(fā)播放請(qǐng)求，不僅對(duì)服務(wù)器的處理能力是個(gè)考驗(yàn)，對(duì)服務(wù)器的帶寬也是個(gè)考驗(yàn)，在這種情況下，使用邊緣服務(wù)器是個(gè)很不錯(cuò)的選擇：在各個(gè)學(xué)校的服務(wù)器上安裝FMS，并將其配置為邊緣服務(wù)器，各學(xué)校用戶利用負(fù)載均衡算法連接到自己學(xué)校的邊緣服務(wù)器而不是教育城域網(wǎng)中心機(jī)房的源服務(wù)器上，這樣，不但可以大大緩解源服務(wù)器的壓力，而且整套直播系統(tǒng)可承載的用戶量會(huì)大大提升。

隨著農(nóng)村中小學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育工程的深入實(shí)施，教師和學(xué)生對(duì)高清視頻直播、點(diǎn)播的需求會(huì)越來(lái)越多，要求會(huì)越來(lái)越高，F(xiàn)MS技術(shù)在解決這種供需矛盾中一定會(huì)起到越來(lái)越重要的作用。

編輯 李建軍