1、厦门大学本科毕业论文 I 论网络课堂 软件的一些关键技术 摘要 这几年，网络作为一项新技术、新工具进入教学领域，给传统的教学带来了新的途径和方法。在网络教学中，课堂教学将有多媒体参与，学生学习以 PC 为主，从中获取信息并与教师和全班学生共同探讨。在这里，网络教学软件扮演了极为重要的角色。可以说，一个网络教学软件的好坏，在很大程度上影响了教学质量。网络课堂这个软件，只是涉及了网络教学中最为基本的聊天室以及有限的视频功能。本文谈论了网络课堂这一软件从设计到实施的过程 ,以及所涉及到的技术和关键代码。 关键词 网络教学软件 视频压缩 视频传输 厦门大学本科毕业论文 II The main tech
2、nique of software “Internet Class” Abstract This several years,network as new technique and new tool gets into teaching realm and brought traditional teaching a new path and method.In the network teaching, the classroom teaching will have a multimedia to participate, the student study regards PC as
3、principle, from it obtain an information combine and teacher and whole class the student together inquiries into.Here, the network teaching software played an extremely important role.Can say, the quality of a network teaching software, to a large extent influenced teaching quality.The network class
4、room is this software and just involved the most basic chat room and the limited video frequency function in the network teaching.This text discussed network classroom this software from design the process of implement, and technique and key code involve. Key words Internet Class Video Compress Vide
5、o Transfers 厦门大学本科毕业论文 III 目 录 第 一章 引 言 . 1 第二章 总体设计 . 3 2.1 聊天室 . 3 2.2 视频 . 3 第三章 详细设计 . 4 3.1 模式基本结构 . 4 3.2 聊天室 . 4 3.2.1 什么是 WinSocket? . 4 3.2.2 通信模式 . 4 3.2.3 消息转发方式 . 5 3.2.4 消 息包格式 . 5 3.2.5 界面设计 . 6 3.2.6 关键代码实现分析 . 9 3.3 视频捕获 . 13 3.3.1 VFW 基本模块 . 13 3.3.2 关键代码实现分析 . 14 第四章 关于视频压缩和传输技术 .
6、19 4.1 视频编码的基本原理 . 19 4.2 国际视频压缩标准发展历程 . 19 4.3 视频传输技术 . 24 4.4 视频流控制技术 . 26 4.5 带宽控制技术 . 27 第五章 结 束 语 . 30 致 谢 31 参考文献 32 厦门大学本科毕业论文 1 第一章 引 言 计算机是 20 世纪最伟大的发明之一，而 Internet 是计算机逐步普及之后最令人激动的应用。它的起源应是 1969 年美国 ARPA 网（即阿 帕网）的诞生，美国政府希望在经受了一次核打击以后，如果任何一个连线失败，信息仍能由其他网络链路传送或使信息传送能够迅速恢复，它本是美国进行军事竞赛的副产品，无心插
7、柳柳成荫，三十年后的今天并没有一棵核炸弹在美利坚爆炸，却引发了一场信息革命，使人类进入网络时代。今天，全世界已有 200多个国家和地区连入了 Internet（包括全功能 IP 连接和电子邮件连接），网上用户多达几百万，而且每月还在以 10% 15%的速度递增， Internet 对人类的生活已经产生了巨大的影响。 Internet 这个舶来品，我们习惯称之为因特 网，它不是一个看得见、摸得着的实物，而是一个建立在现代计算机技术基础上的由成千上万的独立信息网络结成的集合体。在我国，随着 PC 的普及和电信事业的发展，许多单位、学校和家庭都拥有了计算机和程控电话，具备了连入因特网的最基本的硬件条
8、件。我国于 1994 年正式加入因特网，而一些高校和科研单位从 1986 年就开始与因特网连接。其实， ARPA 网也是萌芽于以教育、科研为主体的计算机网络，它把在洛杉机的 UCLA（加利福尼亚大学）、 Stanford University（斯坦福大学）和在盐湖城的 University of Utah（犹他州州立大学）等四所大学用网络连接起来，以利于科研人员和专家学者方便进行学术研究。因特网对中国的最大影响也是教育上的技术应用。它对传统教育提出了新的挑战，涉及到教育内容、教育结构乃至整个教育体制 。 网络教学对传统教学模式的革新 这种学习方式革新了传统教学模式，主要体现在以下几个方面： 1
9、. 改变枯燥的学习方式 运用网络教学能使学生看到图文并茂、视听一体的交互式集成信息，可以在网络上阅读文字材料，也可以从网络上听取声音材料，观看二维、三维的静止和活动图像，这种新形式的信息打破了沉闷的学习气氛，改变枯燥单 一的学习方式，能使学生更为顺利地理解信息，集中学生的注意力，激发学生表达的欲望。这就使学生不再是信息的被动接受者，能产生学习的兴趣，主动、及时地获取信息。 厦门大学本科毕业论文 2 2. 立体、高效地传输信息 网络教学的特点是能够用声音、文字、图形、图像立体地表现信息，人体获取的各种信息中有 83%的信息是通过视觉获得，网络教学就是以静止和运动的视觉信息为主，加上有声语言和文字
10、说明，图、像、文、声并茂，容易吸引学生的注意力。今天，我们已经处于信息爆炸的时代，按照以往传统教学的传递信息的速度是远远跟不上目前形式的发展的，因此必须高效率地传递 大量信息，这也正是传统教学领域的一大难题。计算机网络的最大优势正是能储存和传递大量的信息资源，能使教师和学生共享网络所提供的所有教学素材库。网络教学能突破时间和空间的限制，交互式地传播大量的信息，这种高效的教学手段和大信息量的教学方式，能极大地提高教学的效率和教学质量。 3. 注重交互性 进行交互式学习是网络教学优势的突出体现。网络的交互式功能非常广泛，包括点播图像资源、视频游戏、重复播放、选举投票、网上购物、电子商务、电子邮件、
11、可视电话、交互式教学等，交互式网络教学的应用已经逐步普及，除了课堂教学之外，也成为 远距离教学和继续教育的一个重要组成部分。交互式网络教学的最大特点是允许师生通过网络进行交流，这种教学形式富有趣味性和刺激性，大多数学生都能够接受，但这种教学形式是基于技术的日臻完善和教师的素质提高，我们可以想见，解除这种种羁绊，它在教学活动中的作用将更为显著，前景将更为灿烂。 厦门大学本科毕业论文 3 第二章 总体设计 “网络课堂”软件主要分为聊天室和视频两个方面 2.1 聊天室 由于涉及很多的网络数据交换，因此决定采用目前较为流行的 client/server 模式，即是大家熟知的客户机和服务器结构。它是软件
12、系统体系结构，通过它可以充分利 用两端硬件环境的优势，将任务合理分配到 Client 端和 Server 端来实现，降低了系统的通讯开销。 C/S结构软件分为客户机和服务器两层，客户机不是毫无运算能力的输入、输出设备，而是具有了一定的数据处理和数据存储能力，通过把应用软件的计算和数据合理地分配在客户机和服务器两端，可以有效地降低网络通信量和服务器运算量。由于服务器连接个数和数据通信量的限制，这种结构的软件适于在用户数目不多的局域网内使用。 2.2 视频 采用 Windows 提供的 Video for Windows,即 VFW. VFW 是 Microsoft 1992 年推出的关于数字视频
13、的一个软件包，它能使应用程序数字化并播放从传统模拟视频源得到的视频剪辑。 VFW 的一个关键思想是播放时不需要专用硬件，为了解决数字视频数据量大的问题，需要对数据进行压缩。它引进了一种叫 AVI 的文件标准，该标准未规定如何对视频进行捕获、压缩及播放，仅规定视频和音频该如何存储在硬盘上，在 AVI 文件中交替存储视频帧和与之相匹配的音频数据。 VFW 给程序员提供 .VBX 和 AVICap 窗口类的高级编程工具，使程序员能通过发送消息或设置属性来捕获、播放和编辑视频剪辑。现在用户不必专门安 装 VFW 了，Windows95 本身包括了 Video for Windows1.1，当用户在安装
14、 Windows 时，安装程序会自动地安装配置视频所需的组件，如设备驱动程序、视频压缩程序等。 厦门大学本科毕业论文 4 第三章 详细设计 3.1 模式基本 结构 Client/Server 模式的大致结构设计如下： 服务器 客户 1 客户 2 客户 3 . 也就是说客户端之间是不能直接进行消息传递的，所有的一切网络消息都必须通过服务器端中转 . 在网络消息的传递技术方面，采用的是 WinSocket。 3.2 聊天室 3.2.1 什么是 WinSocket? 在计算机术语中， socket 称为套接字。它是一个把一些网络通信协议封装以便使用的组件。它最主要就是用来封装 TCP/IP 协议。在
15、 WinSocket 的基础上，我们可以开发出许多的网络应用程序。比如说 QQ， ICO 等网络寻呼机 3.2.2 通信模式 本程序是基于 CS模式的， 客户机 /服务器模式 (Client/Server model)是在 TCP/IP网络中两个进程间的相互作用的主要模式。 该模式的建立基于以下两点： （ 1）、非对等作用； （ 2）、通信完全是异步的。 客户机 /服务器模式在操作过程中采取的是服务器提供服务，客户机请求服务，服务器响应的方式： 首先服务器方要先启动，并根据请示提供相应服务：（过程如下） （ 1）、打开一通信通道（端口）并 告知同一网络上的主机，它愿意在某一个公认地址厦门大学本
16、科毕业论文 5 上接收客户请求； （ 2）、等待客户请求到达该端口； （ 3）、接收到服务请求，处理该请求并发送应答信号； （ 4）、收到数据，处理数据； （ 5）、关闭服务器。 客户方： （ 1）、打开一通信通道，并连接到服务器所在主机的特定端口。 （ 2）、向服务器发送服务请求报文，等待并接收应答；继续提出请求 （ 3）、请求结束后关闭通信通道并终止。 3.2.3 消息转发方式 目前，服务器端转发消息的方式有两种： （ 1）、不管发送目的地，对于受到的消息直接广播给所有客户端，再由客户 端判断消息是否是发送给自己的，然后选择丢弃或者接受。 （ 2）、由服务器判断消息的正确目的地，然后单发给正确的客户端。 前一种方式，服务的负担较轻，但对网络的负担较重，后一种则相反。，本程序采用后一种方式。 3.2.4 消息包格式 表 1 消息包格式 名称 长度 用途 nType 32 位 消息类型 nLength 32 位 指定 Data(即消息内容 )的长度 UserID 32 位 发送目的地 ID Data n Length 位 消息内容 厦门大学本科毕业论文 6 3.2.5 界面设计 （ 1）、主界面 图 3-1 主界面 厦门大学本科毕业论文 7 （ 2）、 “ 玩家 ” 功能菜单：通过里面的 “ 设置选项 ” ，我们可以修改用户名。 图 3-2 “ 玩家 ” 功能菜单
