网络学习平台是网络学习全面的支持软件系统,它集实时视频、实时语音、教学辅助工具为一体,通过网络实现教师与学生异地之间的信息共享和交流,有效地实现网络教学和远程辅导答疑。以软件方式进行视音频处理,是网络学习平台实现中的关键技术,也是限制网络学习平台发展的“瓶颈”。 本文从建构主义学习理论出发,依托有效的网络学习环境,提出了以学生为“中心”的网络学习平台设计思想。根据本系统功能要求,设计了由捕获回放、编码解码、网络传输和媒体同步等四个模块组成视音频媒体处理系统。研究了基于COM组件的DirectX技术架构,使用VC++开发工具编程,通过对USB接口、显卡和声卡的控制,实现了视音频信号的实时采集和高质量回放。在Mpeg-4标准和原理的基础上,采用了XviD视频编码和Mp3音频编码方案,设计了具体程序的实现过程。实验结果表明:编码的压缩效率、冗余性和可靠性得到了提高。根据网络传输协议RTP/RTCP,提出了以IP组播方式实现对视频和音频信号的传输,利用WinSocket接口进行了程序开发,可同时支持16路视音频窗口,减少了网络资源的占用,网络通信效果良好。分析了视音频媒体同步控制策略和缓存同步控制机理,提出了时间戳同步控制的数学模型,解决了延时、抖动等现象的产生,使得视频和音频之间媒体同步误差小于100ms。 本文完成的视音频处理模块,实现了与数据模块、管理模块的融合。经过部分教师和学生使用,证实网络学习平台画面清晰、声音连贯、操作简单。同行专家认为,网络学习平台充分考虑到教师和学生的使用习惯,营造出了现实课堂的氛围,是网络学习和远程答疑的有效工具。 本文研究内容为西北工业大学“十五”数字化教学环境建设课题,西北工业大学重点教学改革课题“电工与电子技术多媒体网络课程”资助项目。