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摘要 网络多媒体课件中媒体服务层向课件访问层提供了基本的文件访问服务。但是网络多媒体课件的最终目的是以低开销向用户提供高质量的课件访问服务。本文详细论述了如何建立课件的抽象模型,采用什么样的方式实现这个模型的逻辑和物理编码以更好利用组成课件的各个媒体文件元素。
关键字 多媒体课件;抽象模型;建模
中图分类号G40-057文献标识码A文章编号1673-9671-(2009)111-0011-01
课件,本质上是一个多种类型的文件集合。课件建模,本质上是将这样的多类型文件集合结构化。简单文本文件是非结构化的一个例子,常见的结构化的例子如存储于关系型数据库中文本类型字段中的数据。许多研究者称WEB上的HTML页面为半结构化数据。有许多研究者致力于半结构化数据的查询,信息抽取等领域的研究。
在网络应用中,不同类型的文件的处理方式可能是截然不同的。一个重要原因是因为数据量的大小相差可以达到几个数量级。所以在存储和传输方面都不可能采用相同的方式。另外一个原因是系统对不同类型文件的处理能力常常相差很大。对于文本信息,无论是输入输出、查询检索还是作其他处理,相对包括音频/视频的连续媒体而言,都要简单的多。
因此,既然多媒体课件包含多种媒体信息,那么,采用同样的存储和网络传输手段不仅是不经济的,在很多情况下,根本就是不现实的。在另外一个方面,在应用层以及再往上到用户界面视图一级,课件是作为一个逻辑的整体出现的。因此,如何将作为一个逻辑整体的课件,通过建立合理的抽象模型,然后采用高效的编码来实现这个模型,最后使得计算机网络系统能够很好地理解并管理它,就成为一个很值得研究的问题。
对象 (指复合对象)的基本构成应该包括以下一些:对象唯一标识(OID)、对象访问地址、对象描述、成员对象(可以是一个复合对象,也可以是一个简单对象)唯一杯攀标识、访问方法。
对象唯一标识,是这个课件制作完成,注册进入系统后分配的唯一标识符号。这个标识应该由系统统一生成。一个课件的成员对象也可以拥有它自己的对象唯一标识。拥有对象标识的实体,是系统可以识别的,否则就是系统不可以直接识别的,需要通过调用对象自己的方法来实现访问。所以,以大小合适的粒度划分整个对象,能够得到好的课件对象,粒度过大或者过小,都可能降低系统处理它们的效率。
对象访问地址是一个元数据库的入口。简单说,对象访问地址就是高层应用系统可以用来读写元数据库对象的寻址手段。在具体实现上,可以采用 “主机名:数据库实例名:用户名:数据库对象名 (表名或视图名等):键值”这样的名字串作为整个课件对象系统唯一的寻地址协议定义。在元数据库中,存储了关于这个对象的相关信息,可能包括附加的特性描述、课件对象访问方法的信息等等。
对象描述的内容则包括类型、长度、摘要、作者、版本、制作时间等等。用户或客户端程序可以由这样的对象描述,获得对课件对象的概括了解,从而实现某些系统调度功能,比如,根据用户的定制,控制对一系列课件对象的访问次序。
访问方法,是课件对象的核心构成,也是课件访问引擎的基本构成。简单地说,当服务器端接收到客户端访间某个课件对象的请求的时候,就会起动一个课件访问代理 CA以提供课件访问服务,这个代理就是以用户提供的课件唯一标识,进而获得整个对象的访问方法,从而只需执行这些方法 就可以提供课件或媒体文件的访问服务。访问方法是具体访问媒体文件的可执行代码在课件对象层的一种抽象。在具体实现上,可以根据服务器部署的情况,规定若干种不同种类的访问方法。这些访问方法,取决于课件组成元素一一媒体文件的存储形式,可以是文件系统访问、数据库访问或者是 WWW 方式访问。这样做的优点在于适应Internet本身固有的异构性,并向上提供唯一的界面,另外也可以提高整个系统的伸缩性。
以下首先通过给出一个课件的典型访问过程,描述课件对象模型的工作原理,然后讨论整个模型的特点。
首先客户端通过常见的WWW 方式,从服务器获得所有可以访问的在线课件对象的描述。这个描述中包含课件对象的唯一标识,课件对象的描述,课件对象访问方法的参数等等。然后,客户端程序可以根据事先设置好的调度策略,在所有可以提供访问服务的服务器组中初步选择一个。客户端程序随后发布自己的访问请求。所有收听到客户端发布的访问请求的服务器,将根据特定的策略选择一个提供服务。在己经存在一个可以提供服务的CA的情况下,客户端所要作的,只是加入接收服务的组就可以了。如果不存在这样的CA,服务器随后起动一个课件访问服务代理CA,这个CA将在服务器的控制下和客户端进行交互。在CA起动的过程中,它将根据这个课件对象的定义数据,访问元数据库,获得整个课件对象的详细描述,随后获得了组成课件的媒体文件的访问手段。在起动阶段的最后,客户将发布课件访问方法的参数,这些参数将决定客户端访问课件对象的编码层次。拥有充足带宽和强计算能力的客户端,可以要求访问较多较高层次的课件内容,相反,带宽不足,计算能力较差的客户端,可以驱动 CA只提供较低层次的课件内容,例如不包括视频信息的层次。在随后的访问过程中,客户端随时可以根据自己的情况,对访问内容作出调整的要求,比如,当网络带宽较大宽裕和有多余计算能力的情况下,客户端程序可以要求提供访问层次。如果提供服务的 CA此时已经在发布高层次的课件内容,那么客户端所要作的只是增加接收内容的“频道”,新加入接收的“频道”将提供额外的课件内容客户端程序可以利用这些内容,提供课件访问的质量。当网络传输质量变坏,例如传输时延延长到无法实时回放多媒体数据的时候,客户端程序可以优稚地降级,从高质量内容的“频道”中退出(尽管此时 CA仍在提供高层次内容的发布,而且可能仍然有其他客户端收听这样的高层次内容),从而保证课件点播的继续。整个升级或降级的过程都是透明进行的,用户无需干预整个过程。当客户结束访问,或退出转而访问另外的课件,CA将透明地中止服务,直到由于新的访问请求到来时候又被创建为止。
从上面的访问过程可以看出,课件对象模型有以下几个特点:
第一,数据封装。封装不同类型的媒体元素,构造对象。这样一方面可以对外提 供统一的界面以保持高层应用的简明,另外一个方面,可以屏蔽媒体文件的逻辑或物理存储位置的分布性,实现存储和访问实现的分开。
第二,采用对象的树状继承模型。可以通过继承采构造新的对象。
第三,采用层次编码,实现客户端驱动的访问方式。
第四,由对象的媒体访问方法,构造对象访问和处理引擎。实现元数据访问,媒体间数据访问同步等功能。
参考文献
[1] 常金娥.流媒体技术及其在网络教学中的应用[J].内蒙古电大学刊,2005,04.
[2] 金益.基于JSP和流媒体技术的课件点播系统的设计与实现 [J].科技经济市场,2007,01.
关键字 多媒体课件;抽象模型;建模
中图分类号G40-057文献标识码A文章编号1673-9671-(2009)111-0011-01
课件,本质上是一个多种类型的文件集合。课件建模,本质上是将这样的多类型文件集合结构化。简单文本文件是非结构化的一个例子,常见的结构化的例子如存储于关系型数据库中文本类型字段中的数据。许多研究者称WEB上的HTML页面为半结构化数据。有许多研究者致力于半结构化数据的查询,信息抽取等领域的研究。
在网络应用中,不同类型的文件的处理方式可能是截然不同的。一个重要原因是因为数据量的大小相差可以达到几个数量级。所以在存储和传输方面都不可能采用相同的方式。另外一个原因是系统对不同类型文件的处理能力常常相差很大。对于文本信息,无论是输入输出、查询检索还是作其他处理,相对包括音频/视频的连续媒体而言,都要简单的多。
因此,既然多媒体课件包含多种媒体信息,那么,采用同样的存储和网络传输手段不仅是不经济的,在很多情况下,根本就是不现实的。在另外一个方面,在应用层以及再往上到用户界面视图一级,课件是作为一个逻辑的整体出现的。因此,如何将作为一个逻辑整体的课件,通过建立合理的抽象模型,然后采用高效的编码来实现这个模型,最后使得计算机网络系统能够很好地理解并管理它,就成为一个很值得研究的问题。
对象 (指复合对象)的基本构成应该包括以下一些:对象唯一标识(OID)、对象访问地址、对象描述、成员对象(可以是一个复合对象,也可以是一个简单对象)唯一杯攀标识、访问方法。
对象唯一标识,是这个课件制作完成,注册进入系统后分配的唯一标识符号。这个标识应该由系统统一生成。一个课件的成员对象也可以拥有它自己的对象唯一标识。拥有对象标识的实体,是系统可以识别的,否则就是系统不可以直接识别的,需要通过调用对象自己的方法来实现访问。所以,以大小合适的粒度划分整个对象,能够得到好的课件对象,粒度过大或者过小,都可能降低系统处理它们的效率。
对象访问地址是一个元数据库的入口。简单说,对象访问地址就是高层应用系统可以用来读写元数据库对象的寻址手段。在具体实现上,可以采用 “主机名:数据库实例名:用户名:数据库对象名 (表名或视图名等):键值”这样的名字串作为整个课件对象系统唯一的寻地址协议定义。在元数据库中,存储了关于这个对象的相关信息,可能包括附加的特性描述、课件对象访问方法的信息等等。
对象描述的内容则包括类型、长度、摘要、作者、版本、制作时间等等。用户或客户端程序可以由这样的对象描述,获得对课件对象的概括了解,从而实现某些系统调度功能,比如,根据用户的定制,控制对一系列课件对象的访问次序。
访问方法,是课件对象的核心构成,也是课件访问引擎的基本构成。简单地说,当服务器端接收到客户端访间某个课件对象的请求的时候,就会起动一个课件访问代理 CA以提供课件访问服务,这个代理就是以用户提供的课件唯一标识,进而获得整个对象的访问方法,从而只需执行这些方法 就可以提供课件或媒体文件的访问服务。访问方法是具体访问媒体文件的可执行代码在课件对象层的一种抽象。在具体实现上,可以根据服务器部署的情况,规定若干种不同种类的访问方法。这些访问方法,取决于课件组成元素一一媒体文件的存储形式,可以是文件系统访问、数据库访问或者是 WWW 方式访问。这样做的优点在于适应Internet本身固有的异构性,并向上提供唯一的界面,另外也可以提高整个系统的伸缩性。
以下首先通过给出一个课件的典型访问过程,描述课件对象模型的工作原理,然后讨论整个模型的特点。
首先客户端通过常见的WWW 方式,从服务器获得所有可以访问的在线课件对象的描述。这个描述中包含课件对象的唯一标识,课件对象的描述,课件对象访问方法的参数等等。然后,客户端程序可以根据事先设置好的调度策略,在所有可以提供访问服务的服务器组中初步选择一个。客户端程序随后发布自己的访问请求。所有收听到客户端发布的访问请求的服务器,将根据特定的策略选择一个提供服务。在己经存在一个可以提供服务的CA的情况下,客户端所要作的,只是加入接收服务的组就可以了。如果不存在这样的CA,服务器随后起动一个课件访问服务代理CA,这个CA将在服务器的控制下和客户端进行交互。在CA起动的过程中,它将根据这个课件对象的定义数据,访问元数据库,获得整个课件对象的详细描述,随后获得了组成课件的媒体文件的访问手段。在起动阶段的最后,客户将发布课件访问方法的参数,这些参数将决定客户端访问课件对象的编码层次。拥有充足带宽和强计算能力的客户端,可以要求访问较多较高层次的课件内容,相反,带宽不足,计算能力较差的客户端,可以驱动 CA只提供较低层次的课件内容,例如不包括视频信息的层次。在随后的访问过程中,客户端随时可以根据自己的情况,对访问内容作出调整的要求,比如,当网络带宽较大宽裕和有多余计算能力的情况下,客户端程序可以要求提供访问层次。如果提供服务的 CA此时已经在发布高层次的课件内容,那么客户端所要作的只是增加接收内容的“频道”,新加入接收的“频道”将提供额外的课件内容客户端程序可以利用这些内容,提供课件访问的质量。当网络传输质量变坏,例如传输时延延长到无法实时回放多媒体数据的时候,客户端程序可以优稚地降级,从高质量内容的“频道”中退出(尽管此时 CA仍在提供高层次内容的发布,而且可能仍然有其他客户端收听这样的高层次内容),从而保证课件点播的继续。整个升级或降级的过程都是透明进行的,用户无需干预整个过程。当客户结束访问,或退出转而访问另外的课件,CA将透明地中止服务,直到由于新的访问请求到来时候又被创建为止。
从上面的访问过程可以看出,课件对象模型有以下几个特点:
第一,数据封装。封装不同类型的媒体元素,构造对象。这样一方面可以对外提 供统一的界面以保持高层应用的简明,另外一个方面,可以屏蔽媒体文件的逻辑或物理存储位置的分布性,实现存储和访问实现的分开。
第二,采用对象的树状继承模型。可以通过继承采构造新的对象。
第三,采用层次编码,实现客户端驱动的访问方式。
第四,由对象的媒体访问方法,构造对象访问和处理引擎。实现元数据访问,媒体间数据访问同步等功能。
参考文献
[1] 常金娥.流媒体技术及其在网络教学中的应用[J].内蒙古电大学刊,2005,04.
[2] 金益.基于JSP和流媒体技术的课件点播系统的设计与实现 [J].科技经济市场,2007,01.