基于XML的流媒体课件制作系统的研究

重庆大学硕士学位论文基于XML的流媒体课件制作系统的研究姓名：罗凌申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：王成良20040501中文摘要I摘要现代远程教育是随着现代信息技术的发展而产生的一种新型的教育方式，它打破了传统教育时间和空间的限制，使人们可以在任何时间、任何地点进行学习，实现了教育资源的共享，也是快速地、有效地和经济地满足国家扩大教育规模、普及全民教育的重要手段。现代远程教育工程建设的核心之一是课件的制作。目前远程教学中的课件大都采用PowerPoint、Authorware、FrontPage，Dreamweaver、Flash等工具制作，这些工具虽然各有优势，但也存在如下缺点：缺乏对远程教育相关标准的支持；可重用性差，不利于各个教学单位间课件的共享；课件中多媒体信息往往不能准确同步，而且在带宽较窄的情况下根本无法正常播放；课件制作工具往往都比较复杂，制作者掌握起来比较困难；课件的升级维护困难等。因此，迫切需要一个能克服以上缺点、优秀实用的课件制作平台。流媒体技术是为解决多媒体信息在窄带上的传输问题而诞生的。流媒体具有边传输、边播放的特点，而且流媒体文件体积小，在各种网络传输情况下都能保证较为正常的播放效果，特别对于在媒体文件的播放时间较长时，流媒体的优越性更能得到充分体现。XML以其良好的数据存储格式、可扩展性、高度结构化和便于网络传输等特点使XML成为新一代的Web语言，近年来在电子商务、远程教育等方面得到了广泛的应用，SMIL是W3C提出的网络多媒体同步标准，是XML的一种应用。具有可以实现多种媒体的集成和在时间上的同步以及在空间上的准确定位；制作编辑简单；支持超链接；节省网络带宽等优点。本论文在综合研究XML、流媒体技术和SMIL的基础上，设计实现了“基于XML的流媒体课件制作系统”。论文主要从如下几个方面作了研究：1.运用XML实现课件素材的规范化。采用XML根据IMS\CELTS规范描述课件来实现课件信息的规范化、标准化，为课件素材的交换、存储、检索提供了保障。2.二进制文件和XML文档的集成。课件素材的流媒体文件大多是二进制文件，两者的集成使课件素材的流媒体文件和课件素材元数据作为整体传输到服务器端，避免了因两者分离造成文档的结构化程度低以及由于两者无法同时到达服务器造成的文件混乱和数据丢失，更有利于XML文件的传输和管理。3.XML文件和关系数据库间双向数据交换。在本论文中提出了XML树型结构数据和关系数据之间的高效透明的双向数据交换接口模型，并实现了该接口模型。4.设计并实现流式媒体素材制作工具，其中流式大纲文件由系统自动生成，减少用户的工作量，提高课件制作的自动化程度。学生在点播课件时可以根据自身重庆大学硕士学位论文II需要点击大纲的标题，课件就会自动跳转到指定内容，满足了学生个性化学习的需要。5.用树型控件实现关系数据库的动态显示。在课件组装时，设计实现了利用Treeview控件实时动态的显示课件结构，使得用户可以更加直观的了解课件结构，方便用户对课件内容进行调整。6.运用SMIL解决多种课件素材的集成和准确定位以及同步播放问题。“基于XML的流媒体课件制作系统”体现的原则是简单、实用、高效。它是基于B/S、图形化的开发工具，普通教师不经过专门的学习就能通过本系统非常容易的进行课件素材的制作、检索和课件的组装，从而开发出符合远程教育规范、具有交互功能、演示效果更加出色的流媒体课件；而且在课件升级时，只需要将对应的课件素材进行升级，课件就会自动更新，无需对课件进行任何修改。关键词：XML，元数据，SMIL，数据库，流媒体，个性化学习英文摘要IIIABSTRACTModerndistanceeducationisnewtypeofeducationappearedwiththemoderninformationtechnology.Peoplecanstudyinanytimeandanywherebythedistanceeducationbecauseitbreaksthetimeandspacerestrictionoftraditionaleducation.Distanceeducationnotonlyrealizesthesharingoflearningresourcebutalsobecomesaimportantwaytoextendtheeducationscalesandprevalencecivileducation.Theonecoreofmoderndistanceeducationisthemakingofcourseware.Nowtherearemanycoursewaremakingtools,suchasPowerPoint、Authorware、FrontPage、Dreamweaver、Flashandect.Althoughthesetoolshavemanyvirtues,thecoursewaremadebythemhavesuchdefects:belackofthesupportingofdistanceeducationinterrelatedcriterion;manyteachingdepartmentcan’tsharingtheresources;themultimediainformationcan’tbesynchronizationexactly,especiallytheycan’tbeplaywithnarrowbandwidth;bedifficultintheupdatingofcourseware.So,thereiseagertoamoreexcellentcoursewaremakingsystemthatcanovercometheselacks.Streamingmediatechnologyjustappearstosolutethequestionthatmultimediatransportonnarrowband.Streamingmediahastheadvantageofplayingwithtransportingandsmallsize,soitcanbestoredeasilyandhasnormalplayingeffectindiversifiednetworktransportcases.Especiallywhentheplayingtimeislong,thesuperiorityisembodiedsatisfying.Sothecoursewaremadewiththesystemhaspreferableplayingeffectonnetworkthroughapplyingstreamingmediainthiscoursewaremakingsystem.XMLhas4charactersofWellStorageformat,extensibility,wellformedstructureandbefitfortransportonnetwork,soitbecomesnewWeblanguage.Inrecentyear,XMLisappliedinE-commerce,distanceeducationandsoon.SMIListhecriteriaputforwardbyW3CanditistheapplyingofXML.SMILhastheadvantagesofrealizingtheconcurrencyandtheprecisepositioningofmultimedia,editingeasily,supportingthehyperlink,andeconomizingnetworkbandwidth.ThepaperwillbuildaStreamingmediacoursewaremakingsystembaseontheresearchofXML,Streamingmedia,SMILandsomekeyproblem.Thecontentoftheresearchare:1.RealizationthecoursewareresourcescriterionusingXML.RealizethecriterionofcoursewareresourcesaccordingtoIMS\CELTSusingXML.Thisgivesaguaranteefortheexchanging,savingandsearchingforcoursewareresources.重庆大学硕士学位论文IV2.TheintegrationofbinaryfileandXML.ItavoidstheproblemofthereducingofstructuraldegreebecauseoftheseparationtransportofbinaryfileandXMLandthefileconfusionanddatalosingbecauseoftheseparatedofthebinaryfilesandXML.3.ThedataexchangeinterfacebetweenXMLandwebDatabase.XMLcanexchangedatawithDatebasebyuseoftheinterfaceefficientlyandlimpidity4.Designandrealizethemakingtoolsofcoursewaremedia.Thesystemprovidesthethreetypesoffilesmakingtools.Amongofthem,theoutlinefilesaremadeupofbythesystemautomatically.Soitwillreducetheworkburdenofusersandenhancethedegreeoftheautomatization.5.Showthecouserwarestructureliketrees.Presentingthecoursewarestructureliketreeswhenusersassemblecourseware.Souserscanasseblecoursewaremoreclearly.6.MakingtheStreamingmediaoutlinefilesautomatically.7.RealizetheorientationandplayingexactlyofmultimediausingStreamingmediatechnologyandSMIL.Thestreammediacoursewaremakingsystemhastheseadvantages:advancedthemakingefficiency;reducedthecostofmakingcourseware;makingforthesharingofcoursewareresources;protectedtheknowledgepropertyright;andthegeneralteachercanmakingwebcoursewareeasilythatbeaccordtothecriterionandtheeffectofplayingisveryexcellent,furthermore,justupdatingcoursewarematerialwhenupdatecoursewareisenough,notamendingthecoursewareitselfatall.Keywords:XML，Metadata，Database，SMIL，Streamingmedia1绪论11绪论1.1现代远程教育概况现代远程教育是随着现代信息技术的发展而产生的一种新型的教育方式。计算机技术、多媒体技术以及通信技术的发展，尤其是Int